铁道车辆用隔音车轮制造技术

该隔音车轮包括安装在车轮的轮圈部(5)的内周面(6)的隔音装置(3)。隔音装置(3)包括：固定环(10)，其嵌入并固定于形成在轮圈部(5)的内周面(6)的槽(8)；弹性体部(11)，其固定于固定环(10)的外周面(10a)，且配置在槽(8)内，该弹性体部(11)具有多个弹性体片；以及附加质量部(12)，其固定于弹性体部(11)的与固定环(10)所在侧相反的那一侧，且配置在槽(8)内，该附加质量部(12)具有多个附加质量片。隔音装置(3)包括多个动态吸振器。各动态吸振器具有弹性体片和附加质量片。该隔音车轮能够降低车轮振动噪音，且耐久性优异。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种铁道车辆用隔音车轮，特别涉及一种能够大幅度地降低因车轮的振动而产生的噪音且耐久性优异的铁道车辆用隔音车轮。
技术介绍
对于铁道沿线环境而言，铁道车辆行驶时产生的噪音是需要解决的最优先课题之一。这样的噪音包括由车轮产生的噪音。由车轮产生的噪音包括车轮滚动噪音、和所谓的摩擦声(日文：きしり音)。摩擦声主要在车辆通过具有较大的曲率的曲线路径时产生。车轮滚动噪音不仅在车辆通过曲线路径时产生，在通过直线路径时也会产生。在轨道的表面以及与轨道相接触的车轮的表面存在微小的凹凸。由此，认为当车轮在轨道上滚动时，车轮和轨道被激振，从而产生车轮滚动噪音。摩擦声也被认为是由车轮的振动而引起的。另外，作为特殊的车轮噪音，在轨道上与车轮相接触的部分即接地面部存在产生了波状的磨损(以下称为“波状磨损”。)的部分的情况下，当车辆在产生有这样的磨损的部分的上方通过时，车轮被较大程度地激振从而产生噪音。为了降低因车轮的振动而产生的噪音(以下也称为“车轮振动噪音”。)，在专利文献1、2中，提出有一种在车轮的轮圈部内周侧安装有隔音装置的隔音车轮。该隔音车轮包括将附加质量部和由橡胶等形成的弹性体部组合而成的隔音装置，该隔音装置利用配件安装在形成于轮圈部的内周面的安装槽内。隔音装置被认为是作为动态吸振器来发挥作用。动态吸振器具有与结构物的固有振动频率一致的共振频率，通过共振，能够吸收(降低)结构物的振动。因而，通过将隔音装置安装在车轮上，能够降低由与其频率一致的固有振动而产生的噪音。在将圆周率设为π，将弹性体部的弹簧系数设为k，将附加质量部的质量设为m时，隔音装置的共振频率f通过f＝(1/2π)×(k/m)1/2···(1)来得到。因而，只要明确车轮的固有振动频率，就能够根据公式(1)来确定弹簧系数k和附加质量部的质量m以使隔音装置的共振频率f与该固有振动频率一致。通常，车轮具有多个固有振动模式，且具有与这些固有振动模式相对应的固有振动频率。因而，车轮也具有多个固有振动频率。在专利文献2、3中，提出有一种包括多个具有不同的共振频率的隔音装置的隔音车轮，该隔音车轮的各隔音装置的共振频率与车轮的多个固有振动频率中的任一固有振动频率一致。利用该隔音车轮，能够同时降低与多个固有振动频率相对应的噪音。具体而言，在专利文献2的车轮中，应用有两个隔音装置，这两个隔音装置分别使用弹性系数不同的两种弹性体，由此，设定为两个隔音装置的共振频率互相不同。在专利文献3的车轮中，隔音装置(包括弹性体和垫板的动态吸振器)设定为沿着隔音车轮的周向被分割且被分割的隔音装置的各自的共振频率与车轮的固有振动频率中的任一固有振动频率一致。通过这样的结构，能够同时吸收与两种或两种以上的频率相对应的噪音成分。另外，专利文献3所公开的隔音装置由于沿着隔音车轮的周向被分割，因而能够将垫板的固有振动频率提高到不会产生噪音的频率。车轮的固有振动模式中能够产生车轮滚动噪音的、主要的模式为轮圈部向面内方向振动且板部向面外方向振动的模式。由该固有振动产生的噪音在人听觉上敏感的频率范围中至少在1kHz～10kHz内含有例如2kHz左右、3kHz左右以及4kHz左右的三种频率成分。然而，在车辆高速行驶时，在隔音装置上作用有各种力，隔音装置有可能自车轮脱落。在专利文献1～3所记载的专利技术中，未采取用于防止隔音装置自车轮脱落的充分的措施。在专利文献4中，公开有一种包括环状的附加质量部和安装在附加质量部的外周部的弹性体部的隔音装置，该隔音装置的弹性体部配置在形成于轮圈部的槽内。在专利文献4的隔音车轮中，弹性体部固定于附加质量部以及形成在轮圈部的槽的底部，另一方面，附加质量部能够相对于轮圈部移动。根据这样的结构，能够吸收车轮的振动。在该隔音装置中，由于弹性体部的槽的开口侧被附加质量部封闭，因此，即使弹性体部与附加质量部分离，隔音装置也难以自车轮脱落。但是，在该专利技术中，在弹性体部劣化的情况下，车辆行驶中的附加质量部相对于轮圈部的位移变大，附加质量部可能与其他的构件，例如制动盘相碰撞。另外，由于轮圈部的槽的内表面和附加质量部相摩擦，而在轮圈部、附加质量部产生缺陷，或者，轮圈部、附加质量部产生磨损。另外，在弹性体部完全分开的情况下，附加质量部可能自车轮脱落。因此，具备该隔音装置的车轮的耐久性较低。现有技术文献专利文献专利文献1：日本注册技术第2577323号公报专利文献2：日本特许第3097831号公报专利文献3：日本特开昭58-116202号公报专利文献4：日本特开2006-182136号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题于是，该专利技术的目的在于提供一种能够大幅度地降低因车轮的振动而产生的噪音且耐久性优异的铁道车辆用隔音车轮。用于解决问题的方案本专利技术的主旨在于下述(A)的隔音车轮。(A)一种铁道车辆用隔音车轮，该铁道车辆用隔音车轮在车轮的轮圈部的内周面安装有隔音装置，其特征在于，上述隔音装置包括：固定环，其至少外周部嵌入被形成在上述轮圈部的上述内周面且向上述车轮的中心轴线侧开放的槽，该固定环固定于上述轮圈部；弹性体部，其沿着上述固定环的周向固定在上述固定环的外周面，且配置在上述槽内；以及附加质量部，其固定在上述弹性体部的与上述固定环所在侧相反的那一侧，且配置在上述槽内，上述弹性体部包括沿着上述固定环的周向配置的多个弹性体片，上述附加质量部包括在上述固定环的周向上互相分开的多个附加质量片，各附加质量片分别固定在上述多个弹性体片的各弹性体片上，上述车轮具有与多个固有振动模式相对应的多个固有振动频率，上述隔音装置包括多个动态吸振器，该多个动态吸振器的各动态吸振器具有上述弹性体片和固定于该弹性体片的上述附加质量片，在上述多个动态吸振器中，至少一个动态吸振器具有与其他的动态吸振器的共振频率不同的共振频率，上述多个动态吸振器中的任一动态吸振器的共振频率都与上述多个固有振动频率的任一固有振动频率一致。另外，优选的是，上述弹性体部的上述隔音装置的轴线方向上的宽度为5mm以上10mm以下，该情况下，优选的是，上述附加质量部的上述隔音装置的轴线方向上的宽度为5mm以上10mm以下。优选的是，在包含上述隔音车轮的轴线的截面中，上述槽包括：第1部分，其具有与上述固定环的最小宽度相同或者大于上述最小宽度的宽度；以及第2部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁道车辆用隔音车轮，该铁道车辆用隔音车轮在车轮的轮圈部的内周面安装有隔音装置，其特征在于，上述隔音装置包括：固定环，其至少外周部嵌入被形成在上述轮圈部的上述内周面且向上述车轮的中心轴线侧开放的槽，该固定环固定于上述轮圈部；弹性体部，其沿着上述固定环的周向固定在上述固定环的外周面，且配置在上述槽内；以及附加质量部，其固定在上述弹性体部的与上述固定环所在侧相反的那一侧，且配置在上述槽内，上述弹性体部包括沿着上述固定环的周向配置的多个弹性体片，上述附加质量部包括在上述固定环的周向上互相分开的多个附加质量片，各附加质量片分别固定于上述多个弹性体片的各弹性体片上，上述车轮具有与多个固有振动模式相对应的多个固有振动频率，上述隔音装置包括多个动态吸振器，该多个动态吸振器的各动态吸振器具有上述弹性体片和固定于该弹性体片的上述附加质量片，在上述多个动态吸振器中，至少一个动态吸振器具有与其他的动态吸振器的共振频率不同的共振频率，上述多个动态吸振器中的任一动态吸振器的共振频率与上述多个固有振动频率的任一固有振动频率一致。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.28 JP 2013-0703141.一种铁道车辆用隔音车轮，该铁道车辆用隔音车轮在车轮的轮圈部的
内周面安装有隔音装置，其特征在于，
上述隔音装置包括：
固定环，其至少外周部嵌入被形成在上述轮圈部的上述内周面且向上述
车轮的中心轴线侧开放的槽，该固定环固定于上述轮圈部；
弹性体部，其沿着上述固定环的周向固定在上述固定环的外周面，且配
置在上述槽内；以及
附加质量部，其固定在上述弹性体部的与上述固定环所在侧相反的那一
侧，且配置在上述槽内，
上述弹性体部包括沿着上述固定环的周向配置的多个弹性体片，
上述附加质量部包括在上述固定环的周向上互相分开的多个附加质量
片，各附加质量片分别固定于上述多个弹性体片的各弹性体片上，
上述车轮具有与多个固有振动模式相对应的多个固有振动频率，
上述隔音装置包括多个动态吸振器，该多个动态吸振器的各动态吸振器
具有上述弹性体片和固定于该弹性体片的上述附加质量片，
在上述多个动态吸振器中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤本隆裕，南秀树，酒井宏树，安部慎吾，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP