JPH106703A - 防音車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、防音効果が高く、高速走行が可能で
且つ耐久性の高い防音車輪にかかるものである。 【解決手段】車軸に接続されるハブとレ−ルとの踏面が
外周に形成されたリムと、ハブとリムとを連結するディ
スクとで構成される車輪と、ディスクの両面又は片面に
ディスクと平行して環状部材を配置し、この環状部材の
ハブ側を車輪にボルト結合され、リム側のディスクと環
状部材の間に弾性体を挟着した防音車輪。 １１‥車輪、１２‥車輪のディスク、１３‥ブレ−キデ
ィスク、１４‥凸部、１５‥ハブ、１６‥ボルト、１７
‥ゴム弾性体、

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防音効果が高く、
高速走行が可能で且つ耐久性の高い防音車輪にかかるも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉄道車両の高速化に伴いその騒音
対策が重要になってきている。そして車両の騒音源の解
析が進むにつれて車輪が騒音の発生源となっていること
が判ってきた。そこで、従来からこの車輪から発生する
音を防止すべく各種の対策が取られている。

【０００３】その対策方法としては防音車輪と弾性車輪
があり、前者の防音車輪としてゴム付リングタイプや丸
リングタイプがある。このゴム付きリングタイプは図６
に示すように車輪のリム３１の内周面にゴム３２をサン
ドイッチしたスチ−ルリング３３、３４を取り付けた構
造であり、丸リングタイプは図示はしないが車輪のリム
の内周面にステンレスリングを取り付けた構造である。
しかるに、このような構造の防音車輪は防音効果が十分
でないという問題が指摘されている。

【０００４】一方、後者の弾性車輪は車輪のリム４１と
ディスク４２の間にゴム４３を介在させたタイプであ
り、図７に示すように剪断タイプのもの、図示はしない
が圧縮タイプのもの、更には圧縮・剪断タイプのもの等
がある。しかしながら、このような従来の弾性車輪は防
音効果は大きいものの高速走行には適さず、更にはゴム
が劣化する等の問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、本発明者は
この鉄道車両の騒音発生メカニズムを解析したところ、
車輪のディスクの振動が車両の騒音発生に大きく寄与し
ていることを解明したものであり、この振動を防ぐこと
が車両の防音に効果があることが判った。そこで本発明
者はかかる知見にたってなされたものであり、防音効果
が高く、高速走行が可能で且つ耐久性の高い防音車輪を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の第１は、車軸に
接続されるハブとレ−ルとの踏面が外周に形成されたリ
ムと、ハブとリムとを連結するディスクとで構成される
車輪と、ディスクの両面又は片面にディスクと平行して
環状部材を配置し、この環状部材のハブ側を車輪にボル
ト結合し、リム側のディスクと環状部材の間に好ましく
はゴム様の弾性体を挟着したことを特徴とする防音車輪
にかかるものである。

【０００７】そして、発明の第２は、車軸に接続される
ハブとレ−ルとの踏面が外周に形成されたリムとハブと
リムとを連結するディスクと、このディスクの両面にデ
ィスク面から所定間隔をおいてブレ−キディスクが配置
され、このブレ−キディスクはハブ側で車輪にボルト結
合された車輪であって、当該車輪のディスク面とブレ−
キディスクの間に好ましくはゴム様の弾性体を挟着した
ことを特徴とする防音車輪にかかるものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の好適
例を第１発明をもって説明すると、車輪のディスクにゴ
ム様弾性体を介して環状部材が当接されることになり、
かかる構成により環状部材がいわゆるダイナミックダン
パ−の役割を果たすと共に、環状部材と車輪のディスク
の相対変動（横ズレ）があっても、その間に介在する前
記ゴム様弾性体が剪断方向に変位（ズリ振動）し、この
変位がゴム様弾性体により吸収、発散されることで車輪
のディスクの振動を減衰させることになり、この結果車
輪から発生する騒音を減少させるものである。

【０００９】尚、環状部材としては必ずしも全体が円盤
状となっていなくともよく、場合によっては、扇形部材
を配置することによって環状部材を構成してもよい。更
に、ゴム様弾性体も全体が円盤状であってもよいが、ブ
ロック状のものであってもよく、このゴム様弾性体もデ
ィスクと環状部材のいずれか一方に接着されるのが好ま
しいが、場合によっては単に挟着されるだけであっても
効果は同等である。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例をもって更に詳細に説
明する。 （第１実施例）第１実施例は第１発明の実施例であっ
て、図１に示すように車輪１のディスク２に対し、その
両面に円盤状の環状部材３を配置し、環状部材３の内縁
部をハブ４にボルト５止めした構造であって、この車輪
１のディスク２と環状部材３との間にゴム弾性体６を挟
着させた車輪である。この場合、車輪１のディスク２の
振動はディスク２の中央部分の振動が一番大きいので、
この部分を中心にゴム弾性体６を挟着させることが望ま
しい。

【００１１】尚、ゴム弾性体６は車輪１のディスク２と
環状部材３の両面に接着するのが好ましいが、一方にの
み接着することでも或いは単に挟み込んだだけであって
もよい。更にゴム弾性体６の形状はド−ナツ状でもブロ
ック状で多数配置でもよい。一方、環状部材３もド−ナ
ツ状の形状以外に、扇型のものを組み合わせて環状体と
してもよいことは勿論である。

【００１２】本第１発明は上記の構成により環状部材３
がいわゆるダイナミックダンパ−の役割を果たすと共
に、環状部材３と車輪１のディスク２の相対変動（横ズ
レ）があっても、その間に介在したゴム弾性体６が剪断
方向に変位（ズリ振動）し、この変位がゴム弾性体６に
より吸収、発散されることで車輪１のディスク２の振動
を減衰させることになり、この結果車輪から発生する騒
音を減少させるものである。

【００１３】（第２実施例）第２実施例は第２発明の実
施例であって、例えば新幹線用車輪の車輪とブレ−キデ
ィスクの間に弾性体を挟着したものである。新幹線用の
車輪は図２に示すように車輪１１のディスク１２に対し
てその両面にブレ−キディスク１３が嵌め込まれている
構造であって、図３はそのブレ−キディスク１３の内周
面を示す。かかるブレ−キディスク１３は車輪側に１２
個の凸部１４を有しており、これが車輪１１のディスク
１２に接するようになっていて、ブレ−キディスク１３
の内縁側が車輪１１のハブ１５にボルト１６により固定
されている。

【００１４】さて、この従来のブレ−キディスク１３は
内周面の凸部１４が車輪１１のディスク１２に軽く接触
しているが、本発明にあっては、この凸部１４と車輪１
１のディスク１２との間に例えば３ｍｍ厚の高減衰性能
を有するゴム弾性体１７を挟み込むものであり、そして
ブレ−キディスク１３をボルト１６止めすることでこの
ゴム弾性体１７を圧縮密着させる構造となっている。
尚、ブレ−キディスク１３は高熱となるので、介在させ
るゴム弾性体１７は耐久性の高いシリコンゴム等が好ま
しく、防音効果上は高減衰性能を有するゴム弾性体が好
ましい。即ち、実際には耐熱性且つ高減衰性能を有する
ゴム弾性体が好ましい。

【００１５】尚、実際の新幹線用の車輪におけるブレ−
キディスク１３裏面の凸部１４は前記したように放射状
に１２個形成されているので、その部位に対応して１２
個のゴム１７を挟み込んだが、場合によってはゴム弾性
体１７は上述に示す１２点の配置以外にド−ナツ状に配
置してもよい。

【００１６】本第２発明は上記の構成によりブレ−キデ
ィスク１３が実施例１の環状部材３に相当することにな
り、ブレ−キディスク１３がダイナミックダンパ−の役
割を果たし、車輪から発生する騒音を減少させるもので
ある。

【００１７】

【発明の効果】図４は上記した実施例２の車輪（ブレ−
キディスク１３と車輪１１のディスク１２の間の１２点
の凸部１４に３ｍｍ厚のゴム弾性体を介在させた）にお
ける室内打撃音試験結果を示すグラフである。かかるグ
ラフは縦軸に１／３オクタ−ブバンドレベル（ｄＢ）、
横軸に中心周波数（ＨＺ）をとった。

【００１８】尚、実験方法は図５に示す通りであり、試
供車輪のリム部を５５３ｇの鋼球にて水平方向に打撃を
加え、これを水平方向に１００ｍｍ離れた位置でマイク
ロホンにて打撃時に生じる音を収録する方法で実施し
た。

【００１９】図４におけるＡは本実施例の車輪のデ−タ
であり、Ｂは従来の車輪のデ−タである。このグラフか
ら明らかなように本発明品における車輪にあっては、ほ
ぼ全域において防音低減効果があることが判った。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は第１発明の車輪の実施例を示す縦断面図
である。

【図２】図２は第２発明の車輪の実施例を示す縦断面図
である。

【図３】図３は図２に用いられるブレ−キディスク１３
の内周面を示す。

【図４】図４は実施例２の車輪における室内打撃音試験
結果を示すグラフである。

【図５】図５は室内打撃音試験方法の略図である。

【図６】図６は従来のゴム付きリングタイプの防音車輪
の断面図である。

【図７】図７は従来の剪断タイプの弾性車輪の断面図で
ある。

【符号の説明】

１、１１‥‥車輪、 ２、１２‥‥車輪のディスク、 ３‥‥環状部材、 ４、１５‥‥ハブ、 ５、１６‥‥ボルト、 ６、１７‥‥ゴム弾性体、 １３‥‥ブレ−キディスク、 １４‥‥凸部、 Ａ‥‥実施例２の車輪における室内打撃音試験結果を示
すグラフ、 Ｂ‥‥従来の車輪における室内打撃音試験結果を示すグ
ラフ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸に接続されるハブとレ−ルとの踏面
   が外周に形成されたリムと、ハブとリムとを連結するデ
   ィスクとで構成される車輪と、ディスクの両面又は片面
   にディスクと平行して環状部材を配置し、この環状部材
   のハブ側を車輪にボルト結合され、リム側のディスクと
   環状部材の間に弾性体を挟着したことを特徴とする防音
   車輪。
2. 【請求項２】 車軸に接続されるハブとレ−ルとの踏面
   が外周に形成されたリムとハブとリムとを連結するディ
   スクと、このディスクの両面にディスク面から所定間隔
   をおいてブレ−キディスクが配置され、このブレ−キデ
   ィスクはハブ側を車輪にボルト結合された車輪であっ
   て、当該車輪のディスク面とブレ−キディスクの間に弾
   性体を挟着したことを特徴とする防音車輪。
3. 【請求項３】 前記弾性体がゴム様弾性体である請求項
   第１項或いは第２項記載の防音車輪。