铁道车辆用隔音车轮制造技术

本发明专利技术的隔音车轮包含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)，其嵌入到形成在内周面(6)上的槽(8)并固定；第1弹性体部(11A)，其固定安装于固定环(10)的外周面(10a)，配置在槽(8)内，具有多个第1弹性体片；附加质量部(12)，其固定安装于第1弹性体部(11A)中的与固定环(10)相反的那一侧，配置在槽(8)内，具有多个附加质量片；以及第2弹性体部(11B)，其固定安装于附加质量部(12)中的与第1弹性体部(11A)相反的那一侧，配置在槽(8)内，具有多个第2弹性体片。隔音装置(3)包含多个动态吸振器。各动态吸振器具有第1弹性体片、第2弹性体片以及附加质量片。该隔音车轮能够大幅度地降低由车轮的振动引起的噪音，耐久性优异。

Sound proof wheel for railway vehicle

The soundproof wheel of the present invention includes a sound insulation device (3) mounted on the inner peripheral surface (6) of the wheel rim (5) of the wheel. The sound insulation device (3) comprises a fixed ring (10), which is embedded into the inner peripheral surface (6) formed on the groove (8) and fixed; first elastic body (11A), which is fixed on the fixing ring (10) of the outer peripheral surface (10a), arranged in the groove (8) inside first, has a plurality of elastic sheets; additional quality department (12), the first is fixed to the elastic body (11A) and the fixed ring (10) of the opposite side, arranged in the groove (8), with a number of additional quality; and the second elastic body (11B). It is fixed to the additional quality department (12) and first in the elastic body (11A) of the opposite side, arranged in the groove (8), with more than second elastomer sheet. The sound insulation device (3) comprises a plurality of dynamic vibration absorbers. The dynamic vibration absorber is provided with first elastic bodies, a plurality of elastic bodies and an additional mass sheet of the second. The noise proof wheel can greatly reduce the noise caused by the vibration of the wheel and has excellent durability.

【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的隔音车轮。
技术介绍
在铁道车辆行驶时产生的噪音对于铁道沿线环境而言是应解决的最优先课题之一。这样的噪音包含由车轮发出的噪音。对于由车轮发出的噪音而言，存在车轮滚动噪音和所谓的尖叫声(日文：きしり音)。尖叫声主要是在车辆通过具有较大的曲率的曲线路径时产生的。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产生。在轨道的表面和与轨道相接触的车轮的表面(接地面)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，产生车轮滚动噪音。尖叫声也被认为是由车轮的振动引起的。此外，存在在轨道上与车轮的接地面相接触的部分产生了波纹状的磨损(以下称作“波纹磨损”。)的情况。作为特殊的车轮噪音，当车辆在产生了这样的波纹磨损的轨道上通过时，车轮被较大程度地激振而产生噪音。为了降低因车轮的振动而产生的噪音(以下也称作“车轮振动噪音”。)，在专利文献1和2中提出了一种在车轮的轮圈部内周侧安装有隔音装置的隔音车轮。这些隔音车轮具备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，隔音装置利用配件安装于形成在轮圈部的内周面上的安装槽。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引起的噪音。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，只要车轮的固有振动频率可知，就能够根据算式(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。车轮通常具有多个固有振动模式，具有与这些各固有振动模式相对应的固有振动频率。因而，车轮具有多个固有振动频率。在专利文献2和3中提出了一种隔音车轮，该隔音车轮具备多个具有不同的共振频率的隔音装置，各隔音装置的共振频率与车轮的多个固有振动频率中的某一者一致。采用这些隔音车轮，能够同时降低与多个固有振动频率相对应的噪音。具体地讲，在专利文献2的车轮中使用两个隔音装置，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，两个隔音装置的共振频率互不相同。在专利文献3的车轮中，隔音装置(由弹性体和垫板构成的动态吸振器)被设定为在隔音车轮的圆周方向上被分割且分割开的隔音装置各自的共振频率与车轮的固有振动频率中的某一者一致。利用这样的结构，能够同时吸收与两个级别或者更多级别的频率相对应的噪音成分。并且，专利文献3所公开的隔音装置通过在隔音车轮的圆周方向上被分割，能够将垫板的固有振动频率提高到噪音不会成为问题的频率。车轮的固有振动模式中的、可产生车轮滚动噪音的主要模式是轮圈部向面内方向振动且板部向面外方向振动的模式。由这些固有振动引起的噪音在人的听觉上敏感的频带中的至少1kHz～10kHz内包含例如2kHz左右、3kHz左右以及4kHz左右这三个级别的频率成分。然而，在车辆高速行驶时，对隔音装置施加各种各样的力，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，并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中公开了一种包含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。在该隔音装置中，在形成于轮圈部的槽内配置有弹性体部。在专利文献4的隔音车轮中，弹性体部固定在附加质量部和形成于轮圈部的槽的底部，而附加质量部能够相对于轮圈部运动。利用这样的结构，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堵塞，因此，弹性体部即使自附加质量部分离也不易自车轮脱落。但是，在该专利技术中，在弹性体部劣化了的情况下，车辆行驶过程中附加质量部相对于轮圈部的位移变大，附加质量部会冲撞于其他的构件、例如制动盘。此外，轮圈部的槽的内表面和附加质量部摩擦，导致在轮圈部、附加质量部产生缺陷、或者轮圈部、附加质量部磨损。并且，在弹性体部完全分离的情况下，存在附加质量部自车轮脱落的可能性。因此，装备有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因此，本专利技术的目的在于提供一种能够大幅度地降低由车轮的振动引起的噪音、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隔音车轮是在车轮的轮圈部的内周面安装有隔音装置的铁道车辆用隔音车轮。所述隔音装置包括固定环、第1弹性体部、附加质量部以及第2弹性体部。所述固定环至少外周部嵌入到沿着圆周方向形成在所述轮圈部的所述内周面的槽，并且固定于所述轮圈部。所述第1弹性体部固定安装于所述固定环的外周面，配置在所述槽内。所述附加质量部固定安装于所述第1弹性体部的与所述固定环相反的那一侧，配置在所述槽内。所述第2弹性体部固定安装于所述附加质量部的与所述第1弹性体部相反的那一侧，所述第2弹性体部在所述槽内被设为在其与所述槽的底部之间不形成间隙。所述第1弹性体部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个第1弹性体片。所述第2弹性体部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个第2弹性体片。所述附加质量部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个附加质量片。所述多个附加质量片中的每一个附加质量片固定安装于所述多个第1弹性体片中的与该附加质量片对应的一个第1弹性体片，且固定安装于所述多个第2弹性体片中的与该附加质量片对应的一个第2弹性体片。所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。所述隔音装置包含多个动态吸振器。各动态吸振器具有所述附加质量片和固定安装于该附加质量片的所述第1弹性体片和第2弹性体片。所述多个动态吸振器中的、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。所述多个动态吸振器的任意一个共振频率都与所述多个固有振动频率中的某一者一致。也可以在所述第2弹性体部和所述槽的底部之间设有间隔构件。优选的是，该隔音车轮还具有突起，该突起介于相邻的所述动态吸振器相互之间，自所述固定环的外周面突出。在该隔音车轮具有所述突起的情况下，所述突起的顶端也可以与所述槽的底部接触。专利技术的效果采用本专利技术，车轮的振动从轮圈部经由固定环传递到多个动态吸振器(第1弹性体片、第2弹性体片以及附加质量片)。由于多个动态吸振器中的、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，各动态吸振器的共振频率与车轮的多个固有振动频率中的某一者一致，因此，能够同时降低与两个级别以上的固有振动频率相对应的噪音，大幅度地降低车轮振动噪音。各动态吸振器包括第1弹性体片和第2弹性体片，第1弹性体片和第2弹性体片的弹簧系数能够独立地选择。因而，调整各动态吸振器的共振频率的自由度较大。此外，采用本专利技术，第1弹性体部、第2弹性体部以及附加质量部配置在轮圈部的槽内，而且，相对于第1弹性体部、第2弹性体部以及附加质量部，在槽的开口侧存在固定于轮圈部的固定环。因此，即使附加质量部自第1弹性体部和第2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁道车辆用隔音车轮，其在车轮的轮圈部的内周面安装有隔音装置，其中，所述隔音装置包括：固定环，其至少外周部嵌入到沿着圆周方向形成在所述轮圈部的所述内周面的槽，该固定环固定于所述轮圈部；第1弹性体部，其固定安装于所述固定环的外周面，配置在所述槽内；附加质量部，其固定安装于所述第1弹性体部的与所述固定环相反的那一侧，配置在所述槽内；以及第2弹性体部，其固定安装于所述附加质量部的与所述第1弹性体部相反的那一侧，该第2弹性体部在所述槽内被设为在其与所述槽的底部之间不形成间隙，所述第1弹性体部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个第1弹性体片，所述第2弹性体部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个第2弹性体片，所述附加质量部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个附加质量片，所述多个附加质量片中的每一个附加质量片固定安装于所述多个第1弹性体片中的与该附加质量片对应的一个第1弹性体片，且固定安装于所述多个第2弹性体片中的与该附加质量片对应的一个第2弹性体片，所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，所述隔音装置包含多个动态吸振器，该多个动态吸振器中的每一个动态吸振器具有所述附加质量片和固定安装于该附加质量片的所述第1弹性体片和第2弹性体片，所述多个动态吸振器中的、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，所述多个动态吸振器的任意一个共振频率都与所述多个固有振动频率中的某一者一致。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.24 JP 2014-1507981.一种铁道车辆用隔音车轮，其在车轮的轮圈部的内周面安装有隔音装置，其中，所述隔音装置包括：固定环，其至少外周部嵌入到沿着圆周方向形成在所述轮圈部的所述内周面的槽，该固定环固定于所述轮圈部；第1弹性体部，其固定安装于所述固定环的外周面，配置在所述槽内；附加质量部，其固定安装于所述第1弹性体部的与所述固定环相反的那一侧，配置在所述槽内；以及第2弹性体部，其固定安装于所述附加质量部的与所述第1弹性体部相反的那一侧，该第2弹性体部在所述槽内被设为在其与所述槽的底部之间不形成间隙，所述第1弹性体部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个第1弹性体片，所述第2弹性体部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个第2弹性体片，所述附加质量部包含在所述固定环的圆周方向上互相分开的多个附加质量片，所述多个附加质量片中的每一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤本隆裕，南秀树，安部慎吾，中江正典，
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