JP2005081890A - Mounting structure of inter-vehicle apparatus of railroad vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、鉄道車両の車体間機器の取付構造に関するものである。 The present invention relates to a mounting structure for an inter-vehicle device of a railway vehicle.
鉄道に用いられる車両は、通常、数両〜数十両の車両を連結して、単一又は複数の駆動源によって軌道上を走行して乗客を輸送するものであるが、車両間に各種機器が配設される場合がある(例えば、特許文献1参照)。 Vehicles used in railways usually connect several to several tens of vehicles and travel on a track by a single or a plurality of driving sources to transport passengers. May be disposed (see, for example, Patent Document 1).
そのような車両間機器として、例えば、車両相互間の動揺を抑える車体間ダンパーが知られている。新幹線などの高速鉄道車両では、編成位置により左右動揺の程度が異なり、後尾側が大きく揺れる場合が多い。この編成列車の後尾側の左右動揺低減による乗り心地の向上は、鉄道車両の高速化に際して必要であり、この対策として車両相互間の動揺を抑制することを目的として、車体間ダンパー(アンチ・ヨーイング・ダンパー)が設けられている。 As such an inter-vehicle device, for example, an inter-vehicle body damper that suppresses shaking between vehicles is known. In high-speed rail cars such as the Shinkansen, the degree of left-right shaking varies depending on the knitting position, and the trailing side often shakes greatly. Improving the ride comfort by reducing the left and right sway on the rear side of this train is necessary for speeding up railway cars. As a measure against this, the damper between vehicles (anti-yawing)・ A damper is provided.
そのような車体間ダンパーの取り付けは、ブラケットを介してボルト継ぎ手による引張接合あるいは摩擦接合により行われている。ここで、引張接合とは、図5に示すように、車体101,102間の機器103の前後端部が取付ブラケット104,105に支持され、その前後の取付ブラケット104,105を車体101,102に取り付けるボルト106の軸線方向に、機器103に対する荷重Fの作用方向が一致する接合で、摩擦接合とは、図6に示すように、車体101,102間の機器103’に対する荷重Fの作用方向が、取付ブラケット104’、105’を車体101,102に取り付けるボルト106’の軸線方向に対し直角方向となる接合である。この摩擦接合は、ボルトの締め付け力による接合面の摩擦力で、荷重を伝達する。
Such an inter-vehicle damper is attached by a tension joint or a friction joint using a bolt joint via a bracket. Here, as shown in FIG. 5, the tensile joining means that the front and rear ends of the device 103 between the
ところで、鉄道車両は、それらが衝突すると、車両間に圧縮荷重が生じて圧縮変形し、これにより衝突エネルギーを吸収する構成とされている。そして、この衝突の際に、左右の車体間ダンパーが突っ張って、この圧縮荷重によって押し潰されないと、衝突エネルギーの吸収を妨げることになる。中央部位(連結器の部位)において変形させてエネルギーを吸収しようとするのを妨げる。 By the way, when they collide, a compressive load is generated between the vehicles, and the vehicle is compressed and deformed, thereby absorbing the collision energy. If the left and right vehicle body dampers are stretched during the collision and are not crushed by the compressive load, absorption of the collision energy is hindered. It is prevented from trying to absorb energy by deforming at the central part (connector part).
また、車体間ダンパーの両端部はそれぞれ、車体に取付固定される取付ブラケットに回転可能に連結され、車体は空気バネで支持されていることから、衝突時には、車体間ダンパーが突っ張り、連結器の部分で乗り上げるような変位をして、衝突エネルギーを吸収する円滑な圧縮変形を妨げるおそれがある。 In addition, both end portions of the damper between the vehicle bodies are rotatably connected to mounting brackets that are fixedly attached to the vehicle body, and the vehicle body is supported by an air spring. There is a fear that smooth compression deformation that absorbs collision energy may be hindered by displacement such that the vehicle rides up at a portion.
すなわち、車両間機器である車体間ダンパーが、衝突時の挙動を考慮して、適切な荷重で圧壊するように設計されていれば、問題はないが、車両間機器の圧壊荷重が高すぎる場合には、乗客に過大な減速加速度を与えたり、車両間座屈を生じさせるおそれがある。 In other words, there is no problem if the inter-vehicle damper, which is an inter-vehicle device, is designed to collapse with an appropriate load in consideration of the behavior at the time of a collision, but the collapse load of the inter-vehicle device is too high In some cases, excessive deceleration acceleration may be given to the passenger, or buckling between vehicles may occur.
よって、車体間機器の圧壊荷重が高すぎる場合には、その車体間機器と車体の結合が外れるような構造とすればよいが、前記引張接合の構造では実現することが困難である。 Therefore, when the crushing load of the inter-vehicle device is too high, the structure may be such that the connection between the inter-vehicle device and the vehicle body is released, but it is difficult to realize with the structure of the tensile joint.
その一方、前記摩擦接合であれば、その車体間機器と車体の結合が外れるような構造とするには、
(i)取付ボルトがせん断破壊する構造とする(ボルト取付穴は円形穴)、
(ii)ボルト取付穴を車端側に開放されたU字形状の切り欠きとすることで、摩擦力を超える荷重が作用すると締結面が滑り、結合が解除される構造とする、
との2案が考えられる。
(i) The mounting bolt has a structure that shears and breaks (the bolt mounting hole is a circular hole).
(ii) By making the bolt mounting hole a U-shaped notch opened on the vehicle end side, when a load exceeding the frictional force is applied, the fastening surface slides and the connection is released.
There are two possible plans.
上記(i)の案を採用するとすれば、通常作用する荷重に耐え得るボルトサイズ(ボルト径)や強度区分とすると、ボルトがせん断破壊(破断)する荷重が高くなり過ぎる。一方、ボルトがせん断破壊(破断)する荷重が目標値になるボルトサイズや強度区分とすれば、通常作用する荷重であってもせん断破壊してしまうおそれがある。 If the plan (i) is adopted, if the bolt size (bolt diameter) and strength classification that can withstand a load that normally acts are applied, the load at which the bolt shears (breaks) becomes too high. On the other hand, if the bolt size or strength classification is such that the load at which the bolt breaks (breaks) is the target value, there is a risk of shear failure even with a load that normally acts.
上記(ii)については、上記(i)に比べ、かなり低い荷重で結合を解除することができる。しかし、万一ボルトが緩み、締結力(軸力)が作用しなくなると、通常の荷重が作用しているだけの状態でも、締結面に滑りが生じて、ブラケットが車体から脱落してしまうおそれがある。 With regard to (ii) above, the bond can be released with a considerably lower load than in (i) above. However, if the bolt is loosened and the fastening force (axial force) does not work, the fastening surface may slip even if the normal load is applied, and the bracket may fall off the vehicle body There is.
例えば4本のボルト(M20、強度区分8.8)でブラケットを車体に取り付ける場合について考えると、上記(i)の構造の場合には、脱落荷重Fcr-1は
Fcr-1=4・As・τb
=4×245mm2×37.7kgf/mm2
=36.9tonf
となる。一方、上記(ii)の構造の場合には、脱落荷重Fcr-2は
Fcr-2=4・μ・Ff=4・μ・As・0.8σy
=4×0.2×245×0.8×65
=10.2tonf
となる。
For example, considering the case where the bracket is attached to the vehicle body with four bolts (M20, strength class 8.8), in the case of the structure (i), the dropout load Fcr-1 is Fcr-1 = 4 · As ·. τb
= 4 x 245 mm 2 x 37.7 kgf / mm 2
= 36.9tonf
It becomes. On the other hand, in the case of the structure (ii), the drop-off load Fcr-2 is Fcr-2 = 4 · μ · Ff = 4 · μ · As · 0.8σy
= 4 x 0.2 x 245 x 0.8 x 65
= 10.2tonf
It becomes.
そこで、発明者は、上記(i)(ii)を併用すれば、衝突時に、車体間機器と車体との締結が解除され、車体間機器が突っ張ることを回避でき、しかも不用意な脱落も回避できることに着想し、本発明をなすに至ったものである。 Therefore, the inventor can use the above (i) and (ii) in combination to release the fastening between the inter-vehicle device and the vehicle body at the time of the collision, and to prevent the inter-vehicle device from being stretched, and to avoid inadvertent dropping. The idea was made and the present invention was made.
請求項1の発明は、前後に位置する車両の車体間に機器を配置し、その機器の前後部を取付ブラケットを介して取付固定する鉄道車両の車体間機器の取付構造において、前記取付ブラケットは、ボルトにより車体に取り付けられる取付板部と、この取付板部に連設され前記機器を支持する機器支持部とを有し、前記取付板部の車端側は、車端側に開放するU字形状の切り欠きが形成され、その切り欠きを通じてボルトにて車体に締結される一方、前記取付板部の車体中央側は、取付孔が形成され、その取付孔を通じて前記車端側の締結に用いるボルトよりもボルトサイズ若しくは引張強さが小さいボルト、又はボルトサイズ及び引張強さが小さいボルトにて車体に締結されていることを特徴とする。ここで、車体中央側の締結に用いるボルトは、(i)車端側の締結に用いるボルトよりもボルトサイズが小さい場合、(ii)車端側の締結に用いるボルトよりも引張強さが小さい場合、(iii)車端側の締結に用いるボルトよりもボルトサイズ及び引張強さが共に小さい場合の3つの場合が含まれる。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a mounting structure for an inter-vehicle apparatus for a railway vehicle in which devices are arranged between vehicle bodies positioned in the front and rear, and the front and rear portions of the devices are mounted and fixed via mounting brackets. A mounting plate portion that is attached to the vehicle body by bolts, and a device support portion that is connected to the mounting plate portion and supports the device, and the vehicle end side of the mounting plate portion is open to the vehicle end side. A letter-shaped notch is formed and fastened to the vehicle body with a bolt through the notch, while a mounting hole is formed on the vehicle body center side of the mounting plate portion, and the vehicle end side is fastened through the mounting hole. It is characterized by being fastened to the vehicle body by a bolt having a bolt size or tensile strength smaller than that of the bolt to be used, or a bolt having a bolt size and tensile strength smaller. Here, when the bolt used for fastening on the vehicle body side is smaller in bolt size than (i) the bolt used for fastening on the vehicle end side, (ii) the tensile strength is smaller than the bolt used for fastening on the vehicle end side The case includes (iii) three cases where the bolt size and the tensile strength are both smaller than the bolt used for fastening on the vehicle end side.
このようにすれば、車両の衝突時には、車体の端面が近づく方向に変位するので、車体間機器の圧壊荷重が高すぎる場合であっても、車体間機器を支持する取付ブラケットの車端側のボルトが切り欠きの部分に案内されつつ滑り、切り欠きの開放部分から外れる。これにより、車体間機器と車体との締結が解除され、車体間機器が突っ張ることがなくなるので、鉄道車両の乗客に過大な減速度や加速度を与えたり、車両間座屈を生じさせたりすることが回避される。 In this way, when the vehicle collides, the end face of the vehicle body is displaced in the approaching direction, so even if the crushing load of the inter-vehicle equipment is too high, The bolt slides while being guided by the notch, and comes off the open part of the notch. As a result, the connection between the vehicle body device and the vehicle body is released, and the vehicle body device will not be stretched, so that excessive deceleration and acceleration may be given to the passengers of the railway vehicle, or the vehicle may buckle. Is avoided.
特に、一方のみ切り欠きとして、他方を取付孔としているので、ボルトが緩んでも、外れにくくなる。なお、緩んだボルトは保守点検の際に締め付けられるので、緩んだ状態が長期に亘って維持されることはない。 In particular, since only one is notched and the other is a mounting hole, even if the bolt is loosened, it is difficult to come off. Since the loosened bolt is tightened at the time of maintenance and inspection, the loosened state is not maintained for a long time.
このようにして、あまり高くない脱落荷重と、ボルトが緩んだときの冗長性が得られる。つまり、前述した例の場合には、後述するように、ボルトが緩んだ場合には、脱落荷重は8614kgf、また、ボルトが緩んでも脱荷はせず、そのときの耐荷重は5428kgfとなる。 In this way, a drop load that is not very high and redundancy when the bolt is loosened are obtained. That is, in the case of the above-described example, as will be described later, when the bolt is loosened, the dropout load is 8614 kgf, and even when the bolt is loosened, the unloading is not performed, and the load resistance at that time is 5428 kgf.
請求項2に記載のように、前記切り欠きが形成される取付ブラケットは、前記機器の前後部の一方を支持する取付ブラケットのみであることが望ましい。
As described in
このようにすれば、一方の取付ブラケットにおいて、車端側のボルトが切り欠きを通じて滑り、切り欠き外に移動して外れても、他方の取付ブラケットはボルトによって車体に締結されているので、すぐに脱落して悪影響を与えるのが回避される。 In this way, even if the bolt on the vehicle end side slides through the notch and moves out of the notch in one mounting bracket, the other mounting bracket is fastened to the vehicle body by the bolt. It is avoided that it will fall off and be adversely affected.
請求項3に記載のように、前記機器は、車体間に配置される車体間ダンパーとすることができる。 According to a third aspect of the present invention, the device can be an inter-vehicle damper disposed between the vehicle bodies.
以上のように構成したから、この発明は、車体間機器(例えば車体間ダンパー)の圧壊荷重が高すぎる場合であっても、車体間機器と車体の締結が解除されるので、乗客に過大な減速度や加速度を与えたり、車両間座屈が生じたりすることを回避できる。 Since it comprised as mentioned above, since this invention cancels | releases fastening of an inter-vehicle apparatus and a vehicle body, even when the crushing load of an inter-vehicle apparatus (for example, an inter-vehicle damper) is too high, it is excessive for a passenger. It is possible to avoid the occurrence of deceleration and acceleration and the occurrence of buckling between vehicles.
以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明に係る構造が適用される鉄道車両の側面図、図2は同要部拡大側面図、図3は同要部拡大平面図である。 1 is a side view of a railway vehicle to which a structure according to the present invention is applied, FIG. 2 is an enlarged side view of the main part, and FIG. 3 is an enlarged plan view of the main part.
図1に示すように、本発明に係る構造が適用される高速鉄道車両1は、複数の車両1A,1B,1C,1D(本例では4両)を連結して、単一又は複数の駆動源によって軌道上を走行して乗客を輸送するものである。各車両間に車体間ダンパー11(車体間機器)が配設されている。
As shown in FIG. 1, a high-
車体間ダンパー11は、図2及び図3に詳細を示すように、中央部が連結器12(前後の連結部材12A,12Bからなる)にて相互に連結されてなる車両の間の左右側部に配置されている。連結器12の各連結部材12A,12Bの車体中央側には、緩衝ゴム13A,13B及び第1のエネルギー吸収構造要素14A,14Bが設けられている。また、車体(車両1A,1B)の端面であって車体間ダンパー11と連結器12との間にも、第2のエネルギー吸収構造要素15A,15Bが対向して設けられている。なお、第1及び第2のエネルギー吸収構造要素14A,14B,15A,15Bは、衝突時に蛇腹変形によってエネルギーを吸収するものである。
As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the
車体間ダンパー11の各端部(前後部)は、取付ブラケット16A,16Bを介して車体17A,17Bに取り付けられる。すなわち、ダンパー11の前後端部が、取付ブラケット16A,16Bに鉛直方向の固定軸回りに回転可能に支持され、その取付ブラケット16A,16Bが4つのボルト(後述するように、車端側と車両中央側とで異なる2種類のボルト18A,18B)及びナット19A,19Bにて車体17A,17Bに取付固定されている。
Each end portion (front and rear portions) of the
取付ブラケット16Aは、図4(a)〜(e)に示すように、ボルト18A,18Bにより車体17Aに取り付けられる上側の取付板部16aと、この取付板部16aの下側に連設され前記ダンパー11を支持する機器支持部16bとを有する。機器支持部16bが、左右の側板部16baと、それらを連結し車体間ダンパー11に連結される縦板部16bbとを有する。また、縦板部16bbに貫通孔部16bcが上下に間隔を存して形成され、この貫通孔部16bcを通じて適用されるボルト21及びナット22にて固定軸23を固定する構成とされている。この固定軸22に車体間ダンパー11の端部11a,11bが水平回転可能に結合されている。
As shown in FIGS. 4A to 4E, the mounting
前記取付板部16aは、矩形の平板形状で、その車端側には車端側に開放された左右一対のU字形状の切り欠き16aaが形成され、その切り欠き16aaを通じてボルト18A及びナット19Aにて車体17Aに締結されている。なお、取付ブラケット16Aが車体17Aに取り付けられた取付状態で切り欠き16aaは車両前後方向に延びる位置とされる。一方、前記取付板部16Aの車体中央側には、左右一対の取付孔16abが開設され、前記車端側の締結に用いるボルト18Aよりもボルトサイズが小さく引張強さが小さいボルト18Bにて車体に締結されている。つまり、取付ブラケット16Aを車体17Aに取り付けるボルト18A,18Bは、車端側と車体中央側とでボルトサイズ・強度区分が異なっている。また、取付板部16aの下面側には、切り欠き16aaの周囲に凹部16acが形成され、ボルト18Aが滑る際の案内を行うように構成されている。なお、取付ブラケット16Bは、取付ブラケット16Aと同一部品であるが、それとは対称な配置でもって車体17Bにボルト18A,18Bにて取り付けられる。
The mounting plate portion 16a has a rectangular flat plate shape, and a pair of left and right U-shaped cutouts 16aa open to the vehicle end side is formed on the vehicle end side, and bolts 18A and nuts 19A are formed through the cutouts 16aa. And fastened to the vehicle body 17A. Note that the cutout 16aa is a position extending in the vehicle front-rear direction when the mounting
上記の構造によれば、車両の衝突時に、車体間ダンパー11の圧壊荷重が高すぎ車体間ダンパー11が圧壊しない場合には、車体間ダンパー11を支持する取付ブラケット16Aまたは16Bの車端側のボルト18Aが滑り、切り欠き16aaを通じて案内されつつ移動して外れる。これにより、車体間ダンパー11と車体17Aまたは17Bとの、ボルト締結が解除されるので、乗客に過大な減速度や加速度を与えたり、車両間座屈を生じさせたりすることを回避できる。
According to the above structure, when the crushing load of the
続いて、上記のような取付構造について、具体的な荷重関係について検討する。
<条件>
A.最大荷重±2200kgfで締結面に滑りが生じることなく、繰り返し最大荷重1650kgfでボルト18A,18Bの応力幅が疲労限以下であるとする。ここで、1650kgfは、従来の高速鉄道車両についての走行試験結果による実測値である。
B.ボルト18A,18Bが緩んだ際でも、最大荷重±2200kgfを支えられる構造とする。
C.車両間のエネルギー吸収構造要素14A,14B,15A,15Bのエネルギー吸収を阻害しないために、衝突時には、10tonf以下の荷重で車体との結合(締結)が外れる構造とする。
<取付構造の構成>
車端側のボルト18A 2本(M20 JIS強度区分8.8)
車体中央側のボルト18B 2本(M14 JIS強度区分4.6)
ここで、強度区分8.8とは、引張強さが800N/mm2で下降伏点または耐力が800N/mm2の80%=640N/mm2を意味し、強度区分4.6というのは、引張強さが400N/mm2で下降伏点または耐力が400N/mm2の60%=240N/mm2を意味する。
<最大荷重>
Next, a specific load relationship will be examined for the mounting structure as described above.
<Conditions>
A. It is assumed that the fastening surface does not slip at a maximum load of ± 2200 kgf and the stress width of the bolts 18A and 18B is below the fatigue limit at a repeated maximum load of 1650 kgf. Here, 1650 kgf is an actual measurement value based on a running test result for a conventional high-speed railway vehicle.
B. Even when the bolts 18A and 18B are loosened, a structure capable of supporting a maximum load of ± 2200 kgf is adopted.
C. In order not to impede the energy absorption of the energy absorption structural elements 14A, 14B, 15A, 15B between the vehicles, the structure is such that the connection (fastening) with the vehicle body is released with a load of 10 tons or less in the event of a collision.
<Configuration of mounting structure>
Two bolts 18A on the vehicle end side (M20 JIS strength category 8.8)
Two bolts 18B at the center of the car body (M14 JIS strength classification 4.6)
Here, the strength class 8.8, the tensile strength of the lower yield point or yield strength 800 N / mm 2 is meant 80% = 640N / mm 2 of 800 N / mm 2, because property class 4.6 This means that the tensile strength is 400 N / mm 2 and the yield point or proof stress is 60% of 400 N / mm 2 = 240 N / mm 2 .
<Maximum load>
A.締結面のすべり
(i)車端側ボルト18Aはボルト有効断面積As=245mm2、降伏応力σy=65kgf/mm2の初期締付け力Ff20は、ナット側の材質がSS400であり、車体がアルミニウム合金であることを考慮して、降伏応力σyの50%で初期締め付けを行う。
Ff20=0.5×As・σy=7963kgf
(ii)車体中央側ボルト18Bは、初期締付け応力Ff14が降伏応力σyの80%になるようにするために、ボルト有効断面積As=115mm2、降伏応力σy=24.5kgf/mm2の初期締付け力Ff14は、
Ff14=0.8×As×σy=2818kgf(通常の締付け力)
(iii)締結面の摩擦力Ff
Ff=2×μ×(Ff20+Ff14)=2×0.2×(7963+2818)
=4312kgf>2200kgf(通常走行時に作用する車体間ダンパー11の最大反力値)
よって、通常の走行状態では、滑りが発生することはない。
A. Slip of fastening surface
(i) The vehicle end side bolt 18A has a bolt effective sectional area As = 245 mm 2 , a yield stress σy = 65 kgf / mm 2, and an initial tightening force Ff20 is that the nut side material is SS400 and the vehicle body is an aluminum alloy. Considering this, initial tightening is performed at 50% of the yield stress σy.
Ff20 = 0.5 × As · σy = 7963kgf
(ii) The vehicle body center side bolt 18B has an initial bolt effective sectional area As = 115 mm 2 and a yield stress σy = 24.5 kgf / mm 2 so that the initial tightening stress Ff14 is 80% of the yield stress σy. Tightening force Ff14 is
Ff14 = 0.8 × As × σy = 2818kgf (normal tightening force)
(iii) Friction force Ff of fastening surface
Ff = 2 × μ × (Ff20 + Ff14) = 2 × 0.2 × (7963 + 2818)
= 4312kgf> 2200kgf (maximum reaction force value of the
Therefore, slip does not occur in a normal running state.
B.ボルトの疲労強度
分岐線通過時の偏奇を考慮し、車体前後方向に対し、20度の角度でダンパーの通常最大荷重1650kgfが負荷される、とする(図5参照)。
(i)ダンパー荷重の前後成分による車体中央側のボルト18Bの荷重fx
fx = (1650×cos20°×130)/(2×380)
=265kgf
(ii)ダンパー荷重の左右の成分による車体中央側のボルト18Bの荷重fy
fy = (1650×sin20°×130)/(2×130)
=282kgf
(iii)車体中央側のボルト18Bの荷重振幅幅fa
fa=fx+fy=265+282=547kgf
(iv)車体中央側のボルト18Bの応力振幅σa
σa=(Φ×fa)/As=(0.5×547)/115
=2.4kgf/mm2<4.9kgf/mm2(M14で強度区分4.6のボルトの疲労限(振幅))
よって、疲労限以下となり、十分に繰り返し疲労に耐えうる。なお、内力係数Φは、従来の高速鉄道車両についての走行試験の実測結果から推定した値0.5を用いている。
<ボルトが緩んだ場合の耐荷重>
押し荷重Fcが負荷された場合には、車体中央側のボルト18Bがせん断荷重を負担する。
B. Fatigue strength of bolts Considering the eccentricity when passing through the branch line, it is assumed that the normal maximum load of 1650 kgf of the damper is applied at an angle of 20 degrees with respect to the longitudinal direction of the vehicle body (see FIG. 5).
(i) Load fx of the bolt 18B on the vehicle body center side due to the front and rear components of the damper load
fx = (1650 ×
= 265kgf
(ii) Load fy of the bolt 18B on the center side of the vehicle body due to the left and right components of the damper load
fy = (1650 × sin20 ° × 130) / (2 × 130)
= 282kgf
(iii) Load amplitude width fa of the bolt 18B at the center of the vehicle body
fa = fx + fy = 265 + 282 = 547 kgf
(iv) Stress amplitude σa of the bolt 18B at the center of the vehicle body
σa = (Φ × fa) / As = (0.5 × 547) / 115
= 2.4 kgf / mm 2 <4.9 kgf / mm 2 (Fatigue limit (amplitude) of bolts of strength category 4.6 at M14)
Therefore, it is below the fatigue limit and can sufficiently withstand fatigue. As the internal force coefficient Φ, a value 0.5 estimated from the actual measurement result of a running test for a conventional high-speed railway vehicle is used.
<Load capacity when bolts are loosened>
When the pushing load Fc is applied, the bolt 18B on the vehicle body center side bears the shearing load.
この車体中央側のボルト18Bのせん断破断荷重F14shear=As×τb=2714kgf
(τb=σb/1.732(√3)=41/1.732=23.6kgf/mm2)
Fc=2・F14shear
=5428kgf>2200kgf
よって、通常走行時に作用する車両間ダンパー11の最大反力値よりも大きく、通常走行時にせん断破壊することはない。
The shear breaking load F14shear = As × τb = 2714 kgf of the bolt 18B at the center of the vehicle body
(Τb = σb / 1.732 (√3) = 41 / 1.732 = 23.6 kgf / mm 2 )
Fc = 2 ・ F14shear
= 5428kgf> 2200kgf
Therefore, it is larger than the maximum reaction force value of the
なお、このときの車体端側のボルト18A(M20)には、オフセットによる引き剥がし力が働き、その軸応力σは、
σ=T/As=(Fc/2As)×(130/380)
=3.8kgf/mm2<σb=65kgf/mm2
破断応力σb以下であるので、破断のおそれがない。
<衝突脱落荷重Fbreak>
車端側のボルト18Aは、摩擦力を超える荷重が作用すると、滑るが、車端側のボルト18Aは、1本あたりの摩擦力F20=0.2×Ff=1593kgfであるから、それを超える荷重が作用すると、滑りが生ずる。
At this time, the bolt 18A (M20) on the vehicle body end side is subjected to a peeling force due to offset, and the axial stress σ is
σ = T / As = (Fc / 2As) × (130/380)
= 3.8 kgf / mm 2 <σb = 65 kgf / mm 2
Since it is below the breaking stress σb, there is no fear of breaking.
<Collision drop load Fbreak>
The bolt 18A on the vehicle end side slips when a load exceeding the frictional force is applied, but the bolt 18A on the vehicle end side exceeds the frictional force F20 = 0.2 × Ff = 1593 kgf per one. When a load is applied, slip occurs.
一方、車体中央側ボルト18Bは、一本当たりのせん断破断荷重F14shear=As×τb=2714kgfであるので、これを超える荷重が作用すると、せん断破壊が生ずる。 On the other hand, since the vehicle body center side bolt 18B has a shear breaking load F14shear = As × τb = 2714 kgf per one, if a load exceeding this is applied, shear failure occurs.
よって、衝突脱落荷重Fbreakは、
Fbreak=2×(F20+F14shear)=8614kgf<10000kgf
ここで、10000kgf未満としているのは、連結器の衝撃吸収器(ゴム緩衝器の後部に設けられているもの)が破壊されるのは200tであり、その10%未満である20t未満としたものであり、左右にあるので、1本当たりはその半分の荷重を受け持つものとしたものである。
Therefore, the collision drop load Fbreak is
Fbreak = 2 × (F20 + F14shear) = 8614kgf <10000kgf
Here, less than 10000 kgf is that the shock absorber of the coupler (those provided at the rear part of the rubber shock absorber) is destroyed at 200 t, less than 10%, less than 20 t Since it is on the left and right, one load is assumed to be responsible for half that load.
前記実施の形態においては、車体間機器が車体間ダンパーである場合について説明しているが、車体間機器は車体間ダンパーに制限されず、他の機器にも適用することが可能である。 Although the case where the inter-vehicle device is an inter-vehicle damper has been described in the above embodiment, the inter-vehicle device is not limited to the inter-vehicle damper and can be applied to other devices.
また、前記実施の形態においては、車体中央側のボルト18Bは、車端側の締結に用いるボルト18Aよりもボルトサイズが小さく引張強さが小さくなるようにしているが、必ずしもその必要はなく、ボルトサイズ又は引張強さのいずれか一方のみがボルト18Aよりも小さくなるようにしても、同様の効果が得られる。 In the above-described embodiment, the bolt 18B on the vehicle body center side has a smaller bolt size and a lower tensile strength than the bolt 18A used for fastening on the vehicle end side, but this is not always necessary. Even if only one of the bolt size and the tensile strength is made smaller than the bolt 18A, the same effect can be obtained.
1 高速鉄道車両
1A〜1D 車両
11 車体間ダンパー
16A,16B 取付ブラケット
16a 取付板部
16aa 切り欠き
16b 機器支持部
17A,17B 車体
18A,18B ボルト
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記取付ブラケットは、ボルトにより車体に取り付けられる取付板部と、この取付板部に連設され前記機器を支持する機器支持部とを有し、
前記取付板部の車端側は、車端側に開放するU字形状の切り欠きが形成され、その切り欠きを通じてボルトにて車体に締結される一方、前記取付板部の車体中央側は、取付孔が形成され、その取付孔を通じて前記車端側の締結に用いるボルトよりもボルトサイズ若しくは引張強さが小さいボルト、又はボルトサイズ及び引張強さが小さいボルトにて車体に締結されていることを特徴とする車体間機器の取付構造。 In the mounting structure of the inter-vehicle equipment of the railway vehicle, in which equipment is arranged between the vehicle bodies located in the front and rear, and the front and rear parts of the equipment are attached and fixed via the mounting bracket,
The mounting bracket includes a mounting plate portion that is attached to the vehicle body by bolts, and a device support portion that is connected to the mounting plate portion and supports the device.
On the vehicle end side of the mounting plate portion, a U-shaped cutout that opens to the vehicle end side is formed, and is fastened to the vehicle body with a bolt through the cutout, while the vehicle body center side of the mounting plate portion is A mounting hole is formed, and the bolt is tightened to the vehicle body with a bolt having a smaller bolt size or tensile strength than the bolt used for fastening on the vehicle end side, or a bolt having a smaller bolt size and tensile strength. Mounting structure for inter-vehicle equipment, characterized by
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