KR20190065279A

KR20190065279A - 철도 차량 휠 및 그러한 휠이 장비된 철도 차량

Info

Publication number: KR20190065279A
Application number: KR1020197009907A
Authority: KR
Inventors: 게위 프랑크; 티에리 인거프; 프랑수아 데밀리
Original assignee: 엠지-발두네스
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2017-10-04
Publication date: 2019-06-11
Also published as: EP3523139A1; FR3057206B1; AU2017340956A1; MA46446A; TN2019000098A1; CN109843599A; FR3057206A1; WO2018065442A1

Abstract

철도 차량 휠은 2개의 동축 환상 플랜지(10)를 갖는 림(4), 및 림(4)을 둘러싸며, 2개의 환상 플랜지(10) 사이에 삽입되고 탄성 링(8)을 통해 각각의 환상 플랜지(10) 상에 지지되는 지지 부분(22)을 포함하는 타이어(6)를 포함하며, 휠은 림, 타이어, 또는 탄성 링 상에 형성된 적어도 하나의 중공형 또는 돌출형 센터링 릴리프를 포함하고, 각각의 센터링 릴리프는 림 또는 타이어에 대한 탄성 링의 센터링을 제공하고, 각각의 센터링 릴리프는 원형이고, 휠의 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적이다.

Description

철도 차량 휠 및 그러한 휠이 장비된 철도 차량

본 발명은 철도 차량 휠의 분야에 관한 것으로, 특히, 서스펜션이 통합된 철도 차량 휠에 관한 것이다.

제EP 0,893,279 A1호는 서스펜션이 통합된 철도 차량 휠을 개시하며, 그 철도 차량 휠은 림(rim), 및 림을 둘러싸는 타이어를 포함하고, 타이어는 롤링 편의성을 개선하기 위해 림과 타이어 사이에 서스펜션을 제공하도록 탄성중합체 재료로 제조된 2개의 탄성 링을 통해 림에 의해 지지된다.

림에 대한 2개의 링 중 하나의 센터링(centering)을 보장하기 위해, 이러한 링에는 링의 원주에 걸쳐 분포된 복수의 스터드(stud)가 제공되고, 림에는 림의 원주에 걸쳐 분포된 노치가 제공되며, 각각의 스터드는 각각의 노치 내에 삽입된다.

그럼에도 불구하고, 노치는 림에 정확하게 기계화되어야만 하며, 이는 제조를 더 어렵게 만들고, 제조 비용을 증가시킨다. 이는 추가로, 상당한 안전 마진을 제공하는 것을 요구하며, 이는 휠의 비용을 증가시킨다.

본 발명의 하나의 목적은 제조하기 쉽고 제조에 대해 비용-효과적인 서스펜션이 통합된 철도 차량 휠을 제안하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 회전의 중심 축을 갖는 철도 차량 휠을 제안하며, 그 휠은, 2개의 동축 환상 플랜지(annular flange)들을 갖는 림 ― 2개의 동축 환상 플랜지들은 2개의 동축 환상 플랜지들 사이에 환상 공간을 한정함 ―; 림을 둘러싸고, 2개의 환상 플랜지들 사이의 환상 공간에 맞물리는 지지 부분을 포함하는 타이어; 및 2개의 탄성 링들 ― 각각의 탄성 링은 축방향으로 지지 부분과 각각의 환상 플랜지 사이에 개재됨 ― 을 포함하고, 지지 부분은 탄성 링들을 통해 환상 플랜지들 상에 지지되고, 그 휠은 림, 타이어, 또는 탄성 링 상에 형성된 적어도 하나의 중공형(hollow) 또는 돌출형(protruding) 센터링 릴리프(centering relief)를 포함하며, 각각의 센터링 릴리프는 림 또는 타이어에 대한 탄성 링의 센터링을 제공하고, 각각의 센터링 릴리프는 원형이고, 중심 축 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적이다.

휠은 단독으로 고려하여 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합에 따라, 다음의 선택적인 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다:

- 휠은, 환상 플랜지 상에 형성되고, 탄성 링을 센터링하기 위해 탄성 링의 에지와 연동하는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함한다;

- 휠은, 탄성 링 상에서 돌출형 또는 중공형으로 형성된 적어도 하나의 센터링 릴리프를 포함한다;

- 휠은, 탄성 링 상에 형성되고, 상기 탄성 링을 센터링하기 위해 환상 플랜지의 에지와 연동하는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함한다;

- 휠은, 지지 부분 상에 형성되고, 탄성 링을 센터링하기 위해 상기 탄성 링의 에지와 연동하는 돌출형 센터링 릴리프를 포함한다;

- 휠은, 적어도 한 쌍의 상보적인 센터링 릴리프들을 포함하며, 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 돌출형이고, 다른 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 중공형이며, 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 탄성 링 상에 제공되고, 다른 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 림 또는 타이어 상에 제공되며, 2개의 센터링 릴리프들은 서로 피팅된다;

- 휠은, 림의 환상 플랜지 또는 타이어 상에 형성되고, 링 상에 형성된 중공형 센터링 릴리프에 피팅되는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함한다;

- 휠은, 링 상에 형성되고, 림의 환상 플랜지 또는 타이어 상에 형성된 중공형 센터링 릴리프에 피팅되는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함한다;

- 휠은, 서로 대향하는 2개의 센터링 그루브들의 형태로 2개의 센터링 릴리프들을 포함하며, 하나의 센터링 그루브는 탄성 링 상에 배열되고, 다른 하나의 센터링 그루브는 림의 환상 플랜지 또는 타이어 상에 배열되며, 휠은 2개의 그루브들 내에 삽입되는 센터링 트림 스트립을 더 포함한다;

- 휠은, 탄성 링 및 림 상에 서로 대향하여 배열된 2개의 그루브들 및 2개의 그루브들 내에 삽입된 센터링 트림 스트립을 포함한다; 그리고

- 휠은, 탄성 링 및 타이어 상에 서로 대향하여 배열된 2개의 그루브들 및 2개의 그루브들 내에 삽입된 센터링 트림 스트립을 포함한다.

본 발명은 또한, 위에서 정의된 바와 같은 적어도 하나의 휠이 제공된 철도 차량에 관한 것이다.

본 발명 및 본 발명의 이점은, 단지 예로서만 제공되고 첨부 도면을 참조하여 이루어지는 다음의 설명을 읽을 시에 더 잘 이해될 것이며, 첨부 도면에서, 도 1 내지 도 8은 변형에 따른 서스펜션이 통합된 철도 차량 휠의 절반 단면도를 도시한다.

도 1에서, 철도 차량 휠(2)은 철도 레일을 따라 차량을 가이딩(guiding)하기 위해 철도 차량 상에 장착되도록 제공된다.

휠(2)은 중심 축(A-A’)을 가지며, 휠(2)은 동작 동안 그 중심 축(A-A’)을 중심으로 회전한다. 휠(2)은 림(4), 림(4)을 둘러싸는 타이어(6), 및 림(4)과 타이어(6) 사이에 개재된 2개의 탄성 링(8)을 포함한다. 림(4)은 2개의 탄성 링(8)을 통해 타이어(6) 상에 지지되어 있다. 탄성 링(8)은 이들의 탄성으로 인해 타이어(6)에 대하여 림(4)의 서스펜션을 제공한다. 탄성 링(8)은 휠(2) 내에 통합된 서스펜션을 형성한다. 림(4), 타이어(6), 및 링(8)은 환상이고, 휠(2)의 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓인다.

일 실시예에서, 림(4) 및 타이어(6)는 각각 금속으로 제조되며, 탄성 링(8)은 탄성중합체 재료로 제조된다. 선택적으로, 탄성 링(8)은 탄성중합체 재료로 제조된 바디, 및 탄성중합체 재료로 제조된 바디에 매립된 금속 삽입부를 포함한다.

림(4)은 2개의 동축 환상 플랜지(10)를 포함하며, 그 2개의 동축 환상 플랜지(10)는 이들 사이에 환상 공간(14)을 한정한다. 환상 공간(14)은 환상 플랜지들(10)에 의해 축방향으로 폐쇄되고, 반경방향으로 외부에 개방된다.

환상 플랜지들(10)은 서로 교차하는 내측 면들(10A)을 갖는다. 각각의 환상 플랜지(10)의 내측 면(10A)은 다른 환상 플랜지(10)의 내측 면(10A)과 대면한다. 내측 면들(10A)은 환상 공간(14)을 축방향으로 한정한다.

환상 플랜지들(10)의 내측 면들(10A)은 원추대형(frustoconical)이고, 서로로부터 반경방향 외측으로 분기된다. 환상 플랜지들(10)의 내측 면들(10A) 사이의 축방향 거리는 하나의 내측 면이 반경방향 외측으로 이동함에 따라 증가된다. 환상 공간(14)은 일반적으로 U-형상 프로파일을 가지며, 여기서, 브랜치들은 하단으로부터 서로 분기된다.

여기서, 림(4)은 2개의 환상 플랜지(10)를 서로 연결하는 튜브형 축방향 부분(12)을 포함한다. 여기서, 축방향 부분(12)은 2개의 환상 플랜지(10) 중 하나(도 1에서는 좌측에 있는 환상 플랜지)와 일체형이고, 다른 환상 플랜지(10)(도 1에서 우측에 있는 환상 플랜지) 상에 체결된다. 여기서, 체결은 스냅-피팅(snap-fitting)에 의해 이루어진다. 대안적으로 또는 선택적으로, 체결은, 예컨대 그리고 도 1에 예시된 바와 같이, 림(4)의 원주 상에 분포되고 여기서는 혼합 라인(16)으로 기호화된 복수의 스크루를 통한 스크루잉(screwing)에 의해 이루어진다.

대안적으로, 2개의 환상 플랜지(10)는 축방향 부분(12)과 별개이며, 각각의 환상 플랜지(10)는, 예컨대 스냅-피팅 및/또는 스크루잉에 의해, 축방향 부분(12) 상에 체결된다. 여전히 대안적으로, 하나의 환상 플랜지(10)가, 예컨대 스냅-피팅 및/또는 스크루잉에 의해, 2개의 환상 플랜지(10) 사이에 튜브형 축방향 부분 없이, 다른 환상 플랜지(10) 상에 직접적으로 체결된다.

여기서, 림(4)은 차축의 허브 상에 림(4)을 장착하기 위해, 축방향 부분(12)으로부터 반경방향 내측으로 돌출된 내측 에지(18)를 포함한다.

타이어(6)는 레일 상에서 롤링하도록 의도된 롤링 부분(20), 및 탄성 링(8)을 통해 림(4) 상에 지지되는 지지 부분(22)을 포함한다. 롤링 부분(20)은 지지 부분(22)을 둘러싼다. 롤링 부분(20) 및 지지 부분(22)은 환상이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓인다. 롤링 부분(20) 및 지지 부분(22)은 단일체의 재료로 제조되는 것이 바람직하다.

롤링 부분(20)은 반경방향 외측을 향하는 롤링 표면(20A)을 갖는다. 롤링 부분(20)에는, 휠(2)이 롤링하는 레일을 따르는 휠(2)의 측방향 가이딩을 제공하기 위해, 롤링 표면(20A)에 대하여 반경방향 외측으로 돌출된 환상 비드(24)가 제공된다. 비드(24)는 롤링 부분(20)의 전체 원주에 걸쳐 연속적으로 연장된다.

지지 부분(22)은 2개의 환상 플랜지(10) 사이에서 2개의 환상 플랜지(10) 사이에 한정된 수용 공간에 맞물린다. 지지 부분(22)은 각각의 탄성 링(8)을 통해 각각의 환상 플랜지(10) 상에 지지된다. 각각의 탄성 링(8)은 지지 부분(22)과 각각의 환상 플랜지(10) 사이에 삽입된다.

지지 부분(22)은 롤링 부분(20)으로부터 타이어(6)의 내부 쪽으로 반경방향으로 연장된다. 지지 부분(22)의 단면은 내부 쪽으로 반경방향으로 더 가늘게 되는 코너-형상 프로파일을 갖는다. 지지 부분(22)의 축방향 치수는 지지 부분(22)이 반경방향 내측으로 이동함에 따라 점진적으로 감소된다.

지지 부분(22)은 2개의 원추대형 지지 면(22A)을 가지며, 각각의 지지 면(22a)은 각각의 탄성 링(8) 상에 지지된다. 2개의 지지 면(22A)은 반경방향 내측으로 서로를 향해 모인다.

각각의 탄성 링(8)은 타이어(6)의 지지 부분(22)과 림(4)의 각각의 환상 플랜지(10) 사이에 삽입된다. 각각의 탄성 링(8)은 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이고, 원주방향으로 연속적이다.

각각의 탄성 링(8)은 각각의 탄성 링(8)이 지지되는 환상 플랜지(10) 쪽을 향하는 외측 면(8A), 및 타이어(6)의 지지 부분(22) 쪽을 향하는 내측 면(8B)을 갖는다. 각각의 탄성 링(8)의 외측 면(8A) 및 내측 면(8B)은 실질적으로 원추대형이다. 각각의 탄성 링(8)의 외측 면(8A) 및 내측 면(8B)은 서로 실질적으로 평행하다.

휠(2)은 림(4) 또는 타이어(6)에 대하여 탄성 링(8)의 센터링을 제공하기 위해, 림(4), 타이어(6), 또는 탄성 링(8) 상에 형성된 적어도 하나의 센터링 릴리프를 포함한다.

각각의 센터링 릴리프는 원형이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓인 폐쇄된 원형 라인을 따라 연속적으로 연장된다.

각각의 센터링 릴리프는 중공형이거나, 또는 상기 센터링 릴리프를 지지하는 엘리먼트(림(4), 타이어(6), 또는 탄성 링(8)) 상에 돌출된다. 각각의 센터링 릴리프의 단면은 센터링 릴리프의 전체 길이에 걸쳐 일정한 프로파일을 갖는다.

도 1에서, 각각의 탄성 링(8)은 탄성 링(8)이 지지되는 환상 플랜지(10) 쪽을 향하는 탄성 링(8)의 외측 면(8A) 상에 돌출하여 형성된 센터링 돌출부(25)의 형태로 센터링 릴리프를 포함한다. 센터링 돌출부(25)는 원형이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적이다. 그 센터링 돌출부(25)의 단면은 그 센터링 돌출부(25)의 전체 길이에 걸쳐 일정한 프로파일을 갖는다.

여기서, 환상 플랜지(10)에는 센터링 돌출부(25)와 상보적인 중공형 센터링 릴리프가 제공되며, 그 중공형 센터링 릴리프에 센터링 돌출부(25)가 피팅된다. 여기서, 중공형 센터링 돌출부는 센터링 돌출부(25)를 수용하는 센터링 그루브(26)의 형태로 제공된다. 센터링 그루브(26)는 원형이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적이다. 그 센터링 그루브(26)는 그 센터링 그루브(26)의 전체 길이에 걸쳐 일정한 프로파일을 갖는다.

예시된 예에서, 각각의 센터링 돌출부(25)는 탄성 링(8)의 외측 면(8A)의 최대 직경의 에지 상에 형성된다. 여기서, 센터링 그루브(26)는 반경방향 외측으로 개방된다.

대안적으로, 환상 플랜지(10)는 센터링 그루브를 갖지 않으며; 센터링 돌출부(25)는 환상 플랜지(10)의 최대 직경의 에지를 덮는다.

도 2의 휠(2)은, 타이어(6)의 지지 부분(22) 쪽을 향하는 탄성 링(8)의 내측 면(8B)에 배열된 센터링 돌출부(27)가 각각의 탄성 링(8)에 추가로 제공된다는 점에서, 도 1의 휠(2)과 상이하며, 여기서는 센터링 그루브(28)의 형태로 센터링 돌출부(27)와 상보적인 중공형 센터링 릴리프가 지지 부분(22)에 제공되고, 그 센터링 그루브(28)에 센터링 돌출부(27)가 피팅된다.

각각의 센터링 돌출부(27)는 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 최대 직경의 에지 상에 형성된다. 지지 부분(22)의 상보적인 센터링 그루브(28)는 지지 부분(22)의 베이스에 형성되고, 즉, 지지 부분(22)과 롤링 부분(20) 사이의 접합부 근처에 형성된다. 지지 부분(22)의 그러한 더 큰 축방향 치수 영역은 기계적 응력이 최저인 곳이고, 그에 따라, 그곳에 센터링 그루브(28)를 생성하는 것이 가능하다.

다른 가능한 대안에서, 하나 또는 각각의 탄성 링(8)의 내측 면(8B) 상에 제공되어, 지지 부분(22)에 배열된 센터링 그루브와 연동하는 센터링 돌출부(27)가 그 하나 또는 각각의 탄성 링(8)에 제공되고, 탄성 링(8)이 지지되는 환상 플랜지(10)와 연동하는 센터링 돌출부는 제공되지 않는다.

도 3에서, 휠(2)은 림(4), 타이어(6), 및 탄성 링(8)과 별개인 센터링 트림 스트립(30, 32)을 포함한다. 각각의 센터링 트림 스트립(30, 32)은 한편으로는 탄성 링(8)과 다른 한편으로는 림(4) 또는 타이어(6) 사이에 삽입되는 한편, 그 각각의 센터링 트림 스트립(30, 32)이 사이에 삽입되는 2개의 부분 각각에 배열된 센터링 그루브에 수용된다.

도 3의 휠(2)은 각각의 환상 플랜지(10)와 탄성 링(8) 사이에 삽입되어 있으면서 상기 환상 플랜지(10) 상에 지지되는 센터링 트림 스트립(30)을 포함하며, 센터링 트림 스트립(30)은 환상 플랜지(10)에 배열된 센터링 그루브(34)에 일부가 수용되고, 탄성 링에 배열된 센터링 그루브(36)에 일부가 수용된다. 환상 플랜지(10)의 센터링 그루브(34)와 탄성 링(8)의 센터링 그루브(36)는 서로 대향한다.

도 3의 휠(2)은 각각의 탄성 링(8)과 지지 부분(22) 사이에 삽입된 센터링 트림 스트립(32)을 또한 포함하며, 각각의 센터링 트림 스트립(32)은 지지 부분(22)에 배열된 센터링 그루브(38)에 일부가 수용되고, 탄성 링(8)에 배열된 센터링 그루브(40)에 일부가 수용된다.

센터링 트림 스트립(30, 32)을 수용하도록 제공된 각각의 센터링 그루브(34, 36, 38, 40)은 원형이고, 중심 축 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적이다. 트림 스트립(30, 32)을 수용하도록 제공된 각각의 센터링 그루브(34, 36, 38, 40)는 일정한 프로파일을 갖는다.

각각의 센터링 트림 스트립(30, 32)는 원형이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적이다. 각각의 센터링 트림 스트립(30, 32)은 일정한 프로파일을 갖는다. 여기서, 각각의 센터링 트림 스트립(30, 32)의 단면은 원형 프로파일을 가지며, 트림 스트립(30, 32)을 수용하도록 제공된 각각의 센터링 그루브(34, 36, 38, 40)는 반원의 일정한 프로파일을 갖는다. 대안적으로, 센터링 트림 스트립 및 대응하는 센터링 그루브는 비원형 프로파일을 갖는다.

도 3에서, 각각의 탄성 링(8)과 그 각각의 탄성 링(8)이 지지되는 환상 플랜지(10) 사이에 센터링 트림 스트립(30)이 삽입되며, 각각의 탄성 링(8)과 타이어(6) 사이에 센터링 트림 스트립(32)이 삽입된다.

대안적으로 적어도 하나의 탄성 링과 타이어 사이에, 그리고 또는 적어도 하나의 탄성 링과 상기 탄성 링이 지지되는 환상 플랜지 사이에 하나 초과의 센터링 트림 스트립이 삽입된다.

또한 대안적으로, 휠(2)은 적어도 하나의 탄성 링과 그 링이 지지되는 환상 플랜지 사이에 센터링 트림 스트립을 갖지 않고, 그리고/또는 적어도 하나의 탄성 링과 타이어 사이에 센터링 트림 스트립을 갖지 않는다.

도 4의 휠(2)은, 각각의 지지 면(22A) 상에서 지지 부분(22)에 센터링 돌출부(42)가 제공된다는 점에서, 도 1의 휠(2)과 상이하며, 그 센터링 돌출부(42) 상에, 대응하는 탄성 링(8)이 그 대응하는 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 더 작은 직경의 에지에 의해 반경방향으로 지지된다. 각각의 센터링 돌출부(42)는 원형이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이고, 원주방향으로 연속적이며, 일정한 프로파일을 갖는다.

각각의 센터링 돌출부(42)는 반경방향 외측을 향하는 센터링 숄더(42A)를 정의하며, 그 센터링 숄더(42A)에 대하여 대응하는 탄성 링(8)이 지지된다.

도 5의 휠(2)은, 각각의 환상 플랜지(10)가 환상 플랜지(10)의 내측 면(10A)으로부터 원형 공간(14)의 내부 쪽으로 축방향으로 돌출된 센터링 돌출부(44)의 형태로 센터링 릴리프를 추가로 포함한다는 점에서, 도 4의 휠(2)과 상이하며, 그 센터링 돌출부(44)에 대하여, 탄성 링(8)의 외측 면(8A)의 더 큰 직경의 에지가 반경방향으로 지지된다. 각각의 센터링 돌출부(44)는 원형이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적이다. 각각의 센터링 돌출부(44)는 일정한 프로파일을 갖는다.

각각의 센터링 돌출부(44)는 반경방향 내측을 향하는 센터링 숄더(44A)를 한정하며, 그 센터링 숄더(44A)에 대하여, 링(8)이 그 링(8)의 외측 면(8A)의 더 큰 직경의 에지에 의해 반경방향으로 지지된다.

각각의 탄성 링(8)은, 지지 부분(22) 상에 배열된 센터링 돌출부(42) 상에 지지되는 그 각각의 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 더 작은 직경의 에지, 및 환상 플랜지(10) 상에 제공된 센터링 돌출부(44)에 대하여 지지되는 그 각각의 탄성 링(8)의 외측 면(8A)의 더 큰 직경의 에지에 의해 센터링되며, 이는 정확한 센터링을 제공한다.

일 변형에서, 센터링 돌출부(42)는 생략된다.

도 6에서, 휠(2)은 탄성 링(8)의 내측 면(8B) 및 외측 면(8A) 상에서 상기 내측 면(8B) 및 상기 외측 면(8A)의 에지로부터 거리에 형성된 센터링 릴리프를 포함하며, 탄성 링(8)의 센터링 릴리프와 함께 피팅되는 상보적인 센터링 릴리프가 타이어(6) 및 환상 플랜지(10)에 제공된다. 탄성 링(8), 타어이(6), 및 환상 플랜지(10)의 센터링 릴리프는 원형이고, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이고, 원주방향으로 연속적이며, 일정한 프로파일을 갖는다.

센터링 릴리프들은 서로 피팅되는 센터링 그루브 및 상보적인 센터링 보스의 형태로 제공된다.

여기서, 각각의 탄성 링(8)의 외측 면(8A)에 센터링 그루브(46)가 제공되며, 대응하는 환상 플랜지(10)에 센터링 그루브(46)에 피팅되는 상보적인 센터링 보스(48)가 제공된다.

여기서, 각각의 탄성 링(8)의 내측 면(8B)에 센터링 그루브(50)가 제공되며, 지지 부분에 센터링 그루브(50)에 피팅되는 상보적인 센터링 보스(52)가 제공된다.

예컨대, 탄성 링(8) 상에 센터링 보스를 배치하고, 타어이(6)의 지지 부분(22) 또는 적절한 환상 플랜지(10) 상에 상보적인 센터링 그루브를 배치함으로써, 각각의 센터링 그루브 및 연관된 센터링 보스의 위치를 반대로 하는 것이 가능하다.

게다가, 타이어(6)의 지지 부분(22)과 탄성 링(8) 사이에만, 또는 탄성 링(8)과 그 탄성 링(8)이 지지되는 환상 플랜지(10) 사이에만 센터링 보스 및 센터링 그루브를 제공함으로써, 각각의 탄성 링(8)을 센터링하는 것이 가능하다.

도 7에서, 지지 부분(22)의 각각의 지지 면은 센터링 보스(54)의 형태로 돌출형 센터링 릴리프를 포함하며, 지지 부분(22)의 센터링 보스(54) 상에, 탄성 링(8)이 그 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 더 큰 직경의 에지에 의해 지지된다.

지지 부분(22)의 각각의 센터링 보스(54)는 반경방향 내측으로 배향된 센터링 숄더(54A)를 정의하며, 그 센터링 숄더(54A) 상에 탄성 링(8)이 그 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 더 큰 직경의 에지에 의해 지지된다.

각각의 센터링 보스(54)는 지지 부분(22)의 베이스에 형성되고, 즉, 지지 부분(22)과 롤링 부분(20) 사이의 접합부에 형성된다.

도 7에 예시된 바와 같이, 센터링 보스(54)가 맞물리는 센터링 그루브(56)가 각각의 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 더 큰 직경의 에지 상에서 각각의 탄성 링(8)에 제공된다. 센터링 그루브(56)는 반경방향 외측으로 개방된다. 대안적으로, 하나 또는 각각의 탄성 링(8)은 타이어의 지지 부분의 베이스에 형성된 센터링 보스를 수용하기 위한 센터링 그루브를 갖지 않는다.

도 7에서, 센터링 보스(58)의 형태로 센터링 릴리프가 각각의 환상 플랜지(10)에 제공되며, 탄성 링(8)은 그 탄성 링(8)의 외측 면(8A)의 더 작은 직경의 에지에 의해 환상 플랜지(10)의 센터링 보스(58)에 대하여 반경방향으로 지지되어 상기 환상 플랜지(10) 상에 지지된다.

각각의 환상 플랜지(10)의 센터링 보스(58)는 반경방향 외측으로 배향된 각각의 환상 플랜지(10)의 센터링 숄더(58A)를 정의하며, 그 센터링 숄더(58A)에 대하여, 탄성 링(8)이 그 탄성 링(8)의 외측 면(8A)의 더 작은 직경의 에지에 의해 반경방향으로 지지된다.

각각의 환상 플랜지(10)의 센터링 보스(58)는 수용 공간(14)의 하단 근처에서 환상 플랜지(10)의 내측 면(10A)의 베이스에 형성된다.

도 7에 예시된 바와 같이, 환상 플랜지(10) 상에 형성된 센터링 보스(58)가 맞물리는 센터링 그루브(60)가 각각의 탄성 링(8)의 외측 면(8B)의 더 작은 직경의 에지 상에서 각각의 탄성 링(8)에 제공된다. 대안적으로, 하나 또는 각각의 탄성 링(8)은 타이어(6)의 지지 부분(22)의 베이스에 형성된 센터링 보스(58)를 수용하기 위한 센터링 그루브를 갖지 않는다.

도 7의 실시예에서, 각각의 탄성 링(8)은, 지지 부분의 센터링 보스(54) 상에 지지되는 그 각각의 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 더 큰 직경의 에지, 및 센터링 보스(58) 상에 지지되는 그 각각의 탄성 링(8)의 외측 면(8A)의 더 작은 직경의 에지로 인해 센터링되며, 이는 정확한 센터링을 제공한다.

도 8의 실시예는, 지지 부분(22)의 각각의 지지 면(22A)이 지지 부분(22)의 지지 면(22A) 각각 상에 센터링 보스(62)의 형태로 돌출형 센터링 릴리프를 포함한다는 점에서, 도 1의 실시예와 상이하며, 그 센터링 보스(62)에 대하여, 대응하는 탄성 링(8)이 그 대응하는 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 더 큰 직경의 에지에 의해 지지된다.

센터링 보스(62)는 반경방향 내측을 향하는 지지 숄더(62A)를 정의하며, 그 지지 숄더(62A)에 대하여 탄성 링(8)이 반경방향으로 지지된다.

여기서, 지지 숄더(62A)는 오목하게 둥글고, 반경방향 내측으로 배향된다. 지지 숄더(62A)는 실질적인 사분원-형상 프로파일을 갖는다. 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 최대 직경의 에지는 상보적이다. 탄성 링(8)의 내측 면(8B)의 최대 직경의 에지는 볼록하게 둥글고, 볼록한 측은 반경방향 외측을 향한다.

도 8에 예시된 바와 같이, 각각의 탄성 링은 탄성 재료, 예컨대 탄성중합체로 제조된 탄성 바디(64)로 형성되며, 바디(64)는 예컨대 금속으로 제조된 2개의 강성 삽입부(66, 68)에 의해 보강된다. 각각의 삽입부(66, 68)는 원형이며, 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓인다.

삽입부(66)는 탄성 링(8)의 외측 면(8A)을 따라 연장되고, 보강을 위해 센터링 돌출부(25)에 맞물리는 휘어진 외측 리지(66A)를 갖는다.

삽입부(68)는 탄성 링(8)의 내측 면(8B)을 따라 연장되고, 내측 면(8B)의 최대 직경의 에지를 따라 외측 면(8A) 쪽으로 휘어진 외측 리지(68A)를 갖는다. 외측 리지(68A)는 센터링 보스(66)에 대하여 지지되는 탄성 링의 영역을 보강한다.

변형에서, 탄성 링들(8) 중 하나의 탄성 링(8), 또는 각각의 탄성 링(8)의 삽입부들(66, 68) 중 하나의 삽입부 또는 삽입부들(66, 68) 둘 모두를 생략하는 것이 가능하다.

도 1 내지 도 8의 실시예의 변형 및 이들의 변형이 고려될 수 있다. 하나는 링 상에 제공되고, 다른 하나는 림 또는 타이어 상에 제공되는 중공형 센터링 릴리프 및 상보적인 돌출형 센터링 릴리프를 포함하는 실시예에서, 중공형 센터링 릴리프와 돌출형 센터링 릴리프의 위치를 반대로 하는 것이 가능하다. 예컨대, 돌출 릴리프가 환상 플랜지이고, 중공형 릴리프가 상기 환상 플랜지가 지지되는 링 상에 있는 경우, 환상 플랜지 상에 중공형 릴리프를 제공하고, 링 상에 돌출 릴리프를 제공함으로써, 위치가 반대로 될 수 있다.

다양한 실시예 및 이들의 변형에서, 환상(특히 원형)이고, 휠의 중심 축 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적인 중공형 센터링 릴리프(예컨대, 그루브) 또는 돌출형 센터링 릴리프(예컨대, 돌출부, 리브, 보스 등)를 사용하여 센터링이 이루어진다. 이들 센터링 릴리프는 추가로, 일정한 프로파일을 갖는다. 그러한 센터링 릴리프는, 예컨대, 머시닝 동안 림, 타이어, 또는 탄성 링으로 되돌아 가는 것을 요구하지 않으면서, 림, 타이어, 또는 탄성 링의 몰딩 동안 쉽게 제조되며, 결국, 효과적이고 정확한 센터링을 보장한다. 결과로서, 휠은 쉽게 그리고 낮은 비용으로 제조될 수 있다. 게다가, 더 낮은 머시닝 허용오차를 제공하는 것이 가능하여, 결국, 휠을 경량화하고 휠의 비용을 감소시키는 것을 가능하게 한다.

도 1 내지 도 8에 예시된 바와 같이, 휠은 타이어 상에 제공된 그루브 내에 삽입되는 진동-방지 링(70)을 선택적으로 갖는다. 진동-방지 링(70)은 휠이 레일 상에서 롤링할 때 생성될 수 있는 진동을 흡수하는 역할을 한다. 여기서, 진동-방지 링(70)은 반경방향 내측을 향하는 롤링 부분(20)의 표면에 제공된 수용 그루브(72)에 위치된다. 여기서, 수용 그루브(72)는 비드(24)로부터 축방향으로 가로질러 위치된다.

Claims

철도 차량 휠로서,
상기 철도 차량 휠은 회전의 중심 축(A-A’)을 가지며,
상기 휠(2)은,
2개의 동축 환상 플랜지(annular flange)들(10)을 갖는 림(rim)(4) ― 상기 2개의 동축 환상 플랜지들(10)은 상기 2개의 동축 환상 플랜지들(10) 사이에 환상 공간을 한정함 ―;
상기 림(4)을 둘러싸고, 상기 2개의 환상 플랜지들(10) 사이의 상기 환상 공간에 맞물리는 지지 부분(22)을 포함하는 타이어(6); 및
2개의 탄성 링들(8) ― 각각의 탄성 링(8)은 축방향으로 상기 지지 부분(22)과 각각의 환상 플랜지(10) 사이에 개재됨 ―
을 포함하고,
상기 지지 부분(22)은 상기 탄성 링들(8)을 통해 상기 환상 플랜지들(10) 상에 지지되고,
상기 휠은 상기 림, 상기 타이어, 또는 탄성 링 상에 형성된 적어도 하나의 중공형(hollow) 또는 돌출형(protruding) 센터링 릴리프(centering relief)를 포함하며,
각각의 센터링 릴리프는 상기 림 또는 상기 타이어에 대한 탄성 링의 센터링을 제공하고, 각각의 센터링 릴리프는 원형이고, 상기 중심 축(A-A’) 상에 중심이 놓이며, 원주방향으로 연속적인 철도 차량 휠.
제1항에 있어서,
환상 플랜지(10) 상에 형성되고, 탄성 링(8)을 센터링하기 위해 상기 탄성 링(8)의 에지와 연동하는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함하는 철도 차량 휠.
제1항 또는 제2항에 있어서,
탄성 링 상에서 돌출형 또는 중공형으로 형성된 적어도 하나의 센터링 릴리프를 포함하는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
탄성 링(8) 상에 형성되고, 상기 탄성 링을 센터링하기 위해 환상 플랜지(10)의 에지와 연동하는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함하는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지 부분(22) 상에 형성되고, 탄성 링(8)을 센터링하기 위해 상기 탄성 링(8)의 에지와 연동하는 돌출형 센터링 릴리프를 포함하는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 한 쌍의 상보적인 센터링 릴리프들을 포함하며, 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 돌출형이고, 다른 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 중공형이며, 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 탄성 링 상에 제공되고, 다른 하나의 상보적인 센터링 릴리프는 상기 림 또는 상기 타이어 상에 제공되며, 상기 2개의 센터링 릴리프들은 서로 피팅되는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 림의 환상 플랜지 또는 상기 타이어 상에 형성되고, 링 상에 형성된 중공형 센터링 릴리프에 피팅되는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함하는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
링 상에 형성되고, 상기 림의 환상 플랜지 또는 상기 타이어 상에 형성된 중공형 센터링 릴리프에 피팅되는 적어도 하나의 돌출형 센터링 릴리프를 포함하는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
서로 대향하는 2개의 센터링 그루브들의 형태로 2개의 센터링 릴리프들을 포함하며, 하나의 센터링 그루브는 탄성 링 상에 배열되고, 다른 하나의 센터링 그루브는 상기 림의 환상 플랜지 또는 상기 타이어 상에 배열되며, 상기 휠은 상기 2개의 그루브들 내에 삽입되는 센터링 트림 스트립을 더 포함하는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
탄성 링 및 상기 림 상에 서로 대향하여 배열된 2개의 그루브들을 포함하며, 상기 그루브들 내에 센터링 트림 스트립이 삽입되는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
탄성 링 및 상기 타이어 상에 서로 대향하여 배열된 2개의 그루브들을 포함하며, 상기 그루브들 내에 센터링 트림 스트립이 삽입되는 철도 차량 휠.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 휠이 제공되는 철도 차량.