JP3534789B2 - 鉄道車両用台車枠 - Google Patents
鉄道車両用台車枠Info
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- JP3534789B2 JP3534789B2 JP18340693A JP18340693A JP3534789B2 JP 3534789 B2 JP3534789 B2 JP 3534789B2 JP 18340693 A JP18340693 A JP 18340693A JP 18340693 A JP18340693 A JP 18340693A JP 3534789 B2 JP3534789 B2 JP 3534789B2
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- Japan
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- bogie frame
- reinforced plastic
- railway vehicle
- side beams
- fiber reinforced
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/50—Other details
- B61F5/52—Bogie frames
- B61F5/523—Bogie frames comprising parts made from fibre-reinforced matrix material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄道車両並びに磁気浮
上式車両等の特に軽量化を目指す高速車両の台車枠に関
するものである。
上式車両等の特に軽量化を目指す高速車両の台車枠に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄道車両用台車枠は、従来、鉄系素材を
用いてつくられていたが、近年、車両の高速化、軽量化
に対応するため、アルミニウム合金や繊維強化プラスチ
ックを用いた台車枠の紹介もなされている。
用いてつくられていたが、近年、車両の高速化、軽量化
に対応するため、アルミニウム合金や繊維強化プラスチ
ックを用いた台車枠の紹介もなされている。
【０００３】繊維強化プラスチックを用いた鉄道車両用
台車枠に関する従来技術としては、例えば、特開昭５６
−９０７７１号広報、特開平３−１１２７６６号広報、
特開平３−２３１０６３号広報に開示されている鉄道車
両用台車枠がある。
台車枠に関する従来技術としては、例えば、特開昭５６
−９０７７１号広報、特開平３−１１２７６６号広報、
特開平３−２３１０６３号広報に開示されている鉄道車
両用台車枠がある。
【０００４】特開昭５６−９０７７１号広報による鉄道
車両用台車枠は、繊維強化プラスチックを材質に一体成
形されたＨ字型部材を側梁に採用し、このＨ字型部材に
板バネの機能を付与したものである。
車両用台車枠は、繊維強化プラスチックを材質に一体成
形されたＨ字型部材を側梁に採用し、このＨ字型部材に
板バネの機能を付与したものである。
【０００５】特開昭６１−１４３２５７号広報による鉄
道車両用台車枠は、繊維強化プラスチックを用いて軸バ
ネのバネ定数と同程度の曲げ剛性を有する台車枠を構成
し、車軸を軸支とした軸箱を直接台車枠に固定したもの
である。
道車両用台車枠は、繊維強化プラスチックを用いて軸バ
ネのバネ定数と同程度の曲げ剛性を有する台車枠を構成
し、車軸を軸支とした軸箱を直接台車枠に固定したもの
である。
【０００６】特開平３−２３１０６３号広報による鉄道
車両用台車枠は、繊維強化プラスチック製の長尺な板材
を箱型に接合し、その内部にハニカムコアが充填された
ことを特徴とした鉄道車両用台車枠である。
車両用台車枠は、繊維強化プラスチック製の長尺な板材
を箱型に接合し、その内部にハニカムコアが充填された
ことを特徴とした鉄道車両用台車枠である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】鉄道車両用台車枠を繊
維強化プラスチックで製作する場合、強度の確保と軽量
化を達成し、且つ、製作コストの抑制、保守メンテナン
ス性の確保といった項目が課題となる。
維強化プラスチックで製作する場合、強度の確保と軽量
化を達成し、且つ、製作コストの抑制、保守メンテナン
ス性の確保といった項目が課題となる。
【０００８】一般に、鉄道車両用台車枠の強度について
は、側梁と横梁との結合部にかかる応力集中に対し充分
な強度を確保することが問題となる。この問題を解決す
るために、繊維強化プラスチックを材質に鉄道車両用台
車枠を一体成形する方法（特開昭５６−９０７７１号公
報）や、側梁の中空部にアルミハニカムや発泡剤を挿入
し、結合部の応力集中をする方法（特開昭６１−１４３
２５７号公報、特開平３−２３１０６３号公報）がとら
れている。一体成形方法だと、軽量化は達成できるが製
作コストが高価、且つ台車枠の使用中、一部分の破壊等
が発生した際、台車枠全体を取り替えることになり、メ
ンテナンス効率が極端に落ちる。又側梁の中空部にアル
ミハニカムや発泡剤を挿入する方法だと、中空品に対
し、挿入したアルミハニカムや発泡剤分の重量増加とな
り、且つ結合方法も強度を保証するため、接着法を用い
ることとなり、一体成形方法と同様のメンテナンス効率
の低下を起こすこととなる。
は、側梁と横梁との結合部にかかる応力集中に対し充分
な強度を確保することが問題となる。この問題を解決す
るために、繊維強化プラスチックを材質に鉄道車両用台
車枠を一体成形する方法（特開昭５６−９０７７１号公
報）や、側梁の中空部にアルミハニカムや発泡剤を挿入
し、結合部の応力集中をする方法（特開昭６１−１４３
２５７号公報、特開平３−２３１０６３号公報）がとら
れている。一体成形方法だと、軽量化は達成できるが製
作コストが高価、且つ台車枠の使用中、一部分の破壊等
が発生した際、台車枠全体を取り替えることになり、メ
ンテナンス効率が極端に落ちる。又側梁の中空部にアル
ミハニカムや発泡剤を挿入する方法だと、中空品に対
し、挿入したアルミハニカムや発泡剤分の重量増加とな
り、且つ結合方法も強度を保証するため、接着法を用い
ることとなり、一体成形方法と同様のメンテナンス効率
の低下を起こすこととなる。
【０００９】そこで、本発明の目的は、繊維強化プラス
チックを材質としたリブ付きの中空側梁を用いることに
より、上述した従来の技術が有する問題点を解消するも
のである。
チックを材質としたリブ付きの中空側梁を用いることに
より、上述した従来の技術が有する問題点を解消するも
のである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、側梁に繊維強化プラスチック製のリブ付
き中空ボックス、又は、リブ付き中空ボックスの組み合
わせを採用し、軽金属、又は、繊維強化プラスチック製
のパイプを、ボルト等の機械的結合方法を用いて結合し
たことを特徴とする鉄道車両用台車枠である。
に、本発明は、側梁に繊維強化プラスチック製のリブ付
き中空ボックス、又は、リブ付き中空ボックスの組み合
わせを採用し、軽金属、又は、繊維強化プラスチック製
のパイプを、ボルト等の機械的結合方法を用いて結合し
たことを特徴とする鉄道車両用台車枠である。
【００１１】
【作用】本発明によれば、側梁を繊維強化プラスチック
で製作し、且つ縦、横にリブをいれた中空ボックスにす
ることにより、側梁の断面剛性が向上し、側梁断面の大
きさを小さくでき、軽量化が図れる。又、横梁との結合
においても、側梁の内部にリブがあることから、結合部
での側梁ボックスの断面変形を抑制でき、且つ強度も大
きく向上させることができることから、接着を用いない
機械的結合を採用しても、結合部の応力集中に充分耐え
ることができる。
で製作し、且つ縦、横にリブをいれた中空ボックスにす
ることにより、側梁の断面剛性が向上し、側梁断面の大
きさを小さくでき、軽量化が図れる。又、横梁との結合
においても、側梁の内部にリブがあることから、結合部
での側梁ボックスの断面変形を抑制でき、且つ強度も大
きく向上させることができることから、接着を用いない
機械的結合を採用しても、結合部の応力集中に充分耐え
ることができる。
【００１２】本発明は、側梁を完全な中空ボックスで製
作できることから、大幅な軽量化を達成でき、且つ側梁
と横梁間を機械的結合で製作できることから、各部材の
個別製作が可能となり、製作コストの削減ができる。
又、取りつけ、取り外しが可能なことから、保守メンテ
ナンスの効率も同時に向上させることができる。
作できることから、大幅な軽量化を達成でき、且つ側梁
と横梁間を機械的結合で製作できることから、各部材の
個別製作が可能となり、製作コストの削減ができる。
又、取りつけ、取り外しが可能なことから、保守メンテ
ナンスの効率も同時に向上させることができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明による鉄道車両用台車枠の一実
施例について、添付の図面を参照にして説明する。
施例について、添付の図面を参照にして説明する。
【００１４】図１において、符号１が本実施例の鉄道車
両用台車枠を示している。この台車枠１は、進行方向両
側に配置される一対の側梁２と、この側梁２間に架設さ
れる一対の横梁３と、その横梁を補強するための一対の
つなぎ梁４とで構成される。なお、この台車枠１には、
車輪５が軸着された車軸６が側梁２の前後部において、
それぞれ軸受け装置によって支承される。
両用台車枠を示している。この台車枠１は、進行方向両
側に配置される一対の側梁２と、この側梁２間に架設さ
れる一対の横梁３と、その横梁を補強するための一対の
つなぎ梁４とで構成される。なお、この台車枠１には、
車輪５が軸着された車軸６が側梁２の前後部において、
それぞれ軸受け装置によって支承される。
【００１５】図２に示されるように、上記側梁２は、内
部にリブを持った中空のボックスで製作されている。材
質に用いる繊維強化プラスチックは、炭素繊維強化プラ
スチック、ガラス繊維強化プラスチック、アラミド繊維
強化プラスチック等のいずれか、もしくはこれらの複合
されたものが適用される。この側梁２の成形は、ハンド
レイアップ法、フィラメントワインディング法、引き抜
き成形法等の成形法、もしくはこれらを併用した成形法
を用いてなされる。図２は長さ方向に一様な断面をした
形状であるが、図３、に示すように、２個のリブ付きの
ものを、２段に重、且つ、より軽量化をはかるため、片
方の長さを短くすることができる。２段に重ねる方法
は、接着、及びフィラメントワインディング等により上
下を一体化することにより製作できる。図４は、下段の
リブ付き中空ボックスの両端面にテーパーをつけ、側梁
の長さ方向での不連続をなくするように製作したもので
ある。
部にリブを持った中空のボックスで製作されている。材
質に用いる繊維強化プラスチックは、炭素繊維強化プラ
スチック、ガラス繊維強化プラスチック、アラミド繊維
強化プラスチック等のいずれか、もしくはこれらの複合
されたものが適用される。この側梁２の成形は、ハンド
レイアップ法、フィラメントワインディング法、引き抜
き成形法等の成形法、もしくはこれらを併用した成形法
を用いてなされる。図２は長さ方向に一様な断面をした
形状であるが、図３、に示すように、２個のリブ付きの
ものを、２段に重、且つ、より軽量化をはかるため、片
方の長さを短くすることができる。２段に重ねる方法
は、接着、及びフィラメントワインディング等により上
下を一体化することにより製作できる。図４は、下段の
リブ付き中空ボックスの両端面にテーパーをつけ、側梁
の長さ方向での不連続をなくするように製作したもので
ある。
【００１６】図５は、横梁３の参考図である。材質は、
軽金属、及び繊維強化プラスチック、もしくは、これら
の複合されたものが適用される。横梁３の形状は、図５
に示すような鞍型、もしくは図６に示すような直線型
が、用途により選択される。
軽金属、及び繊維強化プラスチック、もしくは、これら
の複合されたものが適用される。横梁３の形状は、図５
に示すような鞍型、もしくは図６に示すような直線型
が、用途により選択される。
【００１７】図７は、側梁２と横梁３との結合例であ
る。図８は、この結合部のＡ−Ａ断面図を示す。結合
は、側梁の両側にリブ付きの止め具７とその裏側に補助
止め具８とを介して、側梁２とボルト９を用いて行う。
同様にして、横梁３とリブ付き止め具７とをボルト１０
を用いて結合を行う。この実施例の横梁３は軽合金の場
合を示し、この場合は、補助止め具８は省略できる。こ
こで採用される止め具７、及び補助止め具の材質は、軽
合金、もしくは繊維強化プラスチックが適用される。結
合金具９、１０は、ボルト、またはリベット等の機械的
結合できるものを選択する。
る。図８は、この結合部のＡ−Ａ断面図を示す。結合
は、側梁の両側にリブ付きの止め具７とその裏側に補助
止め具８とを介して、側梁２とボルト９を用いて行う。
同様にして、横梁３とリブ付き止め具７とをボルト１０
を用いて結合を行う。この実施例の横梁３は軽合金の場
合を示し、この場合は、補助止め具８は省略できる。こ
こで採用される止め具７、及び補助止め具の材質は、軽
合金、もしくは繊維強化プラスチックが適用される。結
合金具９、１０は、ボルト、またはリベット等の機械的
結合できるものを選択する。
【００１８】止め具７、及び補助止め具８の形状は、側
梁２と横梁３間の応力を分散させるため、図９に示すよ
うに、横梁３の周方向に分散して結合できるような形状
を選択する。
梁２と横梁３間の応力を分散させるため、図９に示すよ
うに、横梁３の周方向に分散して結合できるような形状
を選択する。
【００１９】止め具７を利用することにより、側梁２に
面で応力伝達でき、且つその側梁には、横リブが配置さ
れていることから、充分な強度を有し、確実を応力伝達
を可能とすることができる。
面で応力伝達でき、且つその側梁には、横リブが配置さ
れていることから、充分な強度を有し、確実を応力伝達
を可能とすることができる。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、側梁が繊維強化プラスチック製のリブ付き中
空ボックスで、横梁が軽合金、又は繊維強化プラスチッ
ク製の中空パイプで構成され、側梁と横梁をボルト等の
機械的結合することにより、軽量で、充分な強度をもっ
た鉄道車両用台車枠を得ることができる。又本発明によ
ると、製作コストの低減、及び使用時の保守メンテナン
スの効率向上も同時に図ることができる。
によれば、側梁が繊維強化プラスチック製のリブ付き中
空ボックスで、横梁が軽合金、又は繊維強化プラスチッ
ク製の中空パイプで構成され、側梁と横梁をボルト等の
機械的結合することにより、軽量で、充分な強度をもっ
た鉄道車両用台車枠を得ることができる。又本発明によ
ると、製作コストの低減、及び使用時の保守メンテナン
スの効率向上も同時に図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す鉄道車両用台車枠の全
体図である。
体図である。
【図２】本発明の一実施例を示す側梁の全体図である。
【図３】本発明の一実施例を示す側梁の全体図である。
【図４】本発明の一実施例を示す側梁の正面図、側面図
である。
である。
【図５】本発明の一実施例を示す横梁の正面図、側面図
である。
である。
【図６】本発明の一実施例を示す横梁の正面図、側面図
である。
である。
【図７】本発明の一実施例を示す側梁と横梁の結合図で
ある。
ある。
【図８】図７のＡ−Ａ矢視図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ矢視図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 北川 洋一
東京都千代田区大手町２−６−３ 新日
本製鐵株式会社内
(72)発明者 島田 政紀
東京都千代田区大手町２−６−３ 新日
本製鐵株式会社内
(72)発明者 上林 賢治郎
東京都千代田区丸の内１−６−５ 東海
旅客鉄道株式会社 新幹線鉄道事業本部
内
(72)発明者 菊野 敏
東京都千代田区丸の内１−６−５ 東海
旅客鉄道株式会社 新幹線鉄道事業本部
内
(72)発明者 下村 孝
愛知県名古屋市熱田区三本松町１−１
日本車輛製造株式会社内
(72)発明者 栗田 謙一
愛知県名古屋市熱田区三本松町１−１
日本車輛製造株式会社内
(56)参考文献 特開 平４−262962（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−65064（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−65076（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−292258（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−90771（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−112766（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−231067（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−143257（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−31061（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−278606（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B61F 5/52
B62D 21/00 - 21/02
Claims (6)
- 【請求項１】 一対の側梁と、この側梁の間に架設され
た横梁からなる鉄道車両用台車枠において、上記側梁
が、繊維強化プラスチック製であり、且つ側梁の内部に
側梁と一体となっている繊維強化プラスチック製の縦及
び横のリブ付きの中空ボックスからなり、横梁が軽合金
のパイプで構成され、前記横梁が、前記中空ボックス及
びこれと一体となっている前記縦及び横のリブを貫通す
ると共に、側梁と横梁との結合がボルト等の機械的結合
でされたことを特徴とする鉄道車両用台車枠。 - 【請求項２】 前記の鉄道車両用台車枠の横梁が繊維強
化プラスチック製のパイプで構成されたことを特徴とす
る請求項１記載の鉄道車両用台車枠。 - 【請求項３】 前記の鉄道車両用台車枠の横梁が薄い軽
合金のパイプの外層に繊維強化プラスチックで強化され
たパイプで構成されたことを特徴とする請求項１記載の
鉄道車両用台車枠。 - 【請求項４】 一対の側梁と、この側梁の間に架設され
た横梁からなる鉄道車両用台車枠において、上記側梁
が、繊維強化プラスチック製であり、且つ側梁の内部に
側梁と一体となっている繊維強化プラスチック製の縦の
リブ付きの中空ボックスを上下に一体化に重ねてなる、
中空ボックスの組み合わせからなり、横梁が軽合金のパ
イプで構成され、前記横梁が、前記上下に一体化に重ね
てなる中空ボックスの組み合せの外枠の両側部並びに、
これと一体となっている、前記上方に配置された中空ボ
ックスの縦のリブと前記下方に配置された中空ボックス
の縦のリブとが上下に一体化に重ねられて形成される、
前記中空ボックスの組み合せの内部の縦のリブと、前記
上方に配置された中空ボックスの外枠の底部と前記下方
に配置された中空ボックスの外枠の上部とが上下に一体
化に重ねられて形成される、前記中空ボックスの組み合
せの内部の横のリブを貫通すると共に、側梁と横梁との
結合がボルト等の機械的結合でされたことを特徴とする
鉄道車両用台車枠。 - 【請求項５】 前記の鉄道車両用台車枠の横梁が繊維強
化プラスチック製のパイプで構成されたことを特徴とす
る請求項４記載の鉄道車両用台車枠。 - 【請求項６】 前記の鉄道車両用台車枠の横梁が薄い軽
合金のパイプの外層に繊維強化プラスチックで強化され
たパイプで構成されたことを特徴とする請求項４記載の
鉄道車両用台車枠。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18340693A JP3534789B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 鉄道車両用台車枠 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18340693A JP3534789B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 鉄道車両用台車枠 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0717400A JPH0717400A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3534789B2 true JP3534789B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=16135227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18340693A Expired - Lifetime JP3534789B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | 鉄道車両用台車枠 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534789B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4395914B2 (ja) * | 1999-04-09 | 2010-01-13 | 住友金属工業株式会社 | 鉄道車両用台車 |
| JP4442518B2 (ja) * | 2005-06-09 | 2010-03-31 | 住友金属工業株式会社 | 鉄道車両用台車枠 |
| DE102006029835A1 (de) * | 2006-06-27 | 2008-01-03 | Bombardier Transportation Gmbh | Fahrwerksrahmen eines Schienenfahrzeugs |
| US8720346B2 (en) * | 2010-02-15 | 2014-05-13 | Nippon Sharyo, Ltd. | Bogie frame for railroad vehicle |
| CN113682337B (zh) * | 2021-09-26 | 2022-11-22 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 转向架的侧梁、转向架、轨道车辆和侧梁的成型工艺 |
| CN114670889A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-28 | 常州市新创智能科技有限公司 | 一种插接式复合材料转向架构架 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP18340693A patent/JP3534789B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0717400A (ja) | 1995-01-20 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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