JP4996292B2

JP4996292B2 - 鉄道車両

Info

Publication number: JP4996292B2
Application number: JP2007069817A
Authority: JP
Inventors: 昌之林; 友和中村
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2007-03-19
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2027-03-19
Also published as: JP2008230320A

Description

本発明は、鉄道車両に関し、詳しくは、台車に設けられた空気ばねを台枠の枕梁下面で直接受ける構造とした鉄道車両に関する。

鉄道車両においても、バリアフリー対応のため、低床化した車両が求められている。連接車両においては、客室車体と運転台車体とに分離し、運転台車体が動力台車を履く構成とすることにより、客室車体を低床化することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。非連接車両においては、台枠の下方に台車を履く構成となるため、低床化には不利であるが、枕梁の下当て板に空気ばねの上部が通過可能な開口を形成するとともに、該開口の上部に空気ばね受け及び空気ばね案内を設けることによって空気ばねの上部を収容可能な凹部（掘り込み部）を形成し、この凹部内に空気ばねの上部を挿入する構成とすれば、凹部の高さ分だけ低床化することができる（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−２６４８０９号公報特開平９−２５４７８６号公報

しかし、枕梁に前述のような凹部を形成して空気ばねを配設する場合、枕梁を構成する下当て板や上当て板とは別に空気ばね受け部材や空気ばね案内部材、腹板部材等を必要とすることから部品点数が多くなり、また、これらを溶接して製作しなければならないため、溶接歪みの除去等に多くの工数を必要とする問題があり、空気ばね受け部材の平面度を確保するのにも多大な手間が掛かっていた。さらに、円筒形の空気ばね案内部材を使用するため、この部分の枕梁における下当て板や上当て板を空気ばね案内部材よりも水平方向に大きくしなければならず、重量が増加することになり、また、この部分に配管や配線を通すことができなくなるという問題もある。

そこで本発明は、非連接車両においても、部品点数や工数を増加させることなく、簡単な構造で低床化を図ることができる鉄道車両を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の鉄道車両は、左右一対の側梁間に枕梁を掛け渡し、該枕梁の下面に台車の空気ばねを受ける空気ばね受けを有する構造の台枠を備えた鉄道車両において、前記側梁の少なくとも枕梁接合部を車両内側が開口したチャンネル形状とし、前記枕梁は枕木方向中央部の底面に対して前記空気ばね受けから枕梁の枕木方向両端部にわたる部分の底面を上方に平行にオフセットさせて枕梁の枕木方向両端部の上下寸法を枕木方向中央部の上下寸法より小さく、かつ、前記側梁の上下寸法より小さく形成するとともに、該枕梁の枕木方向両端部の下部にスペーサーを配置した状態で枕梁の枕木方向両端部を前記側梁の枕梁接合部に挿入して側梁と枕梁とを接合したことを特徴としている。

前記スペーサーは、枕梁底面のオフセット量に応じて選定すればよく、例えば、棒状の部材、板状の部材、断面Ｌ字状の部材、断面Ｚ字状の部材、断面コ字状の部材、断面ハット状の部材を用いることができ、さらに、前記枕梁を構成する下当て板の枕木方向両端部を下方に屈曲形成して下当て板と一体成形したものであってもよい。

本発明の鉄道車両によれば、枕梁の下面を上方にオフセットさせた部分に空気ばね受けを設けるので、従来の枕梁に比べて空気ばね受けを上方に位置させることができ、台車に対する車体の高さを低くして低床化を図ることができる。また、枕梁の中央部分は十分な上下寸法に形成できるため、枕梁に要求される強度を保つことができる。さらに、所定の厚さのスペーサーを配置した状態で枕梁の枕木方向両端部を側梁に溶接して接合するだけでよいため、枕梁を構成する部品の点数や枕梁を製作するための工数が増加することはほとんどなく、空気ばね受け面が枕梁の下当て板と同一平面となるため、平面度も容易に確保できる。

図は本発明の鉄道車両の一形態例を示すもので、図１は図２のＩーＩ断面図、図２は台枠における枕梁部分を示す平面図、図３は台枠における枕梁と側梁との接合部を示す要部の断面図、図４は他の形態例を示す台枠の要部の断面図である。

鉄道車両の台枠は、左右一対の側梁１１と、該側梁１１の前後両端に配置される一対の端梁（図示せず）と、これらの内側所定位置に配置される前後２箇所の枕梁１２，複数の横梁（図示せず）及び複数の中梁１３とで構成されており、この台枠と一体的に構成される車体は、枕梁１２の枕木方向両端部下方にそれぞれ配置される空気ばね１４を介して台車上に支持される。

図３に示すように、側梁１１は、断面コ字状のチャンネル材１５、１６を、その開口を車両内側に向けて二重に重ねた状態で水平方向に配置したものであって、内側のチャンネル材１５の所定位置には、チャンネル材１５を横切る方向の補強部材１７が所定間隔で設けられている。また、内側のチャンネル部材１５における枕梁１２を接合する部分は、上下方向の開口幅が狭いチャンネル部材１８で形成されており、チャンネル部材１８の両端と内側のチャンネル部材１５とは、前記補強部材１７の部分で突き合わせ溶接されて一体化されている。また、開口幅が狭いチャンネル部材１８の所定位置にも前記同様の補強部材１７が設けられている。

前記枕梁１２は、下当て板２１、上当て板２２及び両板２１，２２間に上下方向に設けられた複数の補強板２３を接合して構成されるものであって、枕梁１２の枕木方向中央部１２ａは、心皿の取り付けに対応した強度が得られる上下寸法に設定するとともに、空気ばね１４の上面を受ける空気ばね受け２４の部分から枕梁１２の枕木方向両端部１２ｂにわたる部分の下当て板２１を上方に向けて平行にオフセットさせ、空気ばね受け２４から枕梁１２の枕木方向両端部１２ｂの部分の上下寸法を、枕木方向中央部１２ａの上下寸法より小さく、かつ、側梁１１の上下寸法より小さく形成している。空気ばね受け２４の部分には前記補強板２３の内の一つが設けられ、空気ばね受け２４の中央には空気ばね１４への圧縮空気供給部２５が設けられる。

枕梁１２と側梁１１との接合は、下当て板２１の下部に所定厚さのスペーサー２６を配置して行う。本形態例に示すスペーサー２６は、所定の高さ（厚さ）寸法を有する棒状乃至板状の部材からなるものであって、上下方向の開口幅が狭い前記チャンネル部材１８及び枕梁１２の枕木方向両端部１２ｂと同じ長さに形成されており、スペーサー２６の前後両端部は、前記補強部材１７が設けられているチャンネル部材１５の下辺端部及び補強部材１７に突き合わせた状態で溶接されている。これにより、下当て板２１の端部は、前記チャンネル部材１８の下面とスペーサー２６の上面とに挟まれた状態となり、スペーサー２６を支持する側梁１１の下面よりも空気ばね受け２４の下面が上方に位置した状態となる。また、上当て板２２の枕木方向両端部は、チャンネル部材１８の上辺と突き合わせた状態で接合され、最後に外側のチャンネル部材１６を内側のチャンネル部材１５に被せて接合することにより、枕梁１２と側梁１１とが所定の接合状態となる。

このように、枕梁１２における下当て板２１の枕木方向両端部１２ｂ側を上方に平行にオフセットさせ、枕梁１２の中央部や側梁１１の上下寸法より小さな上下寸法とした部分に空気ばね１４を受ける空気ばね受け２４を設けるとともに、下当て板２１の下部にスペーサー２６を配置した状態で枕梁１２と側梁１１とを接合することにより、空気ばね受け２４を従来の一般的な枕梁の下面より上方に位置させることができ、下当て板２１のオフセット量に相当する寸法分の低床化を図ることができる。

また、下当て板２１をオフセットさせているので、前述のような空気ばね受け部材や空気ばね案内部材等を溶接するものに比べて部品点数が減少し、また、上当て板と腹板との一体成形も可能となるため、工数の大幅な減少や軽量化も図れる。さらに、スペーサー２６は、幅狭の板材を使用することができ、下当て板２１の端部に溶接するだけでよく、しかも、前述の空気ばね受け部材や空気ばね案内部材は、大きな荷重に耐える強度が必要なので強固に溶接接合しなければならないが、スペーサー２６にはほとんど荷重がかからないので、枕梁１２や側梁１１への溶接も簡単に行うことができ、軽量化も図れる。

さらに、空気ばね受け２４の部分に、前述のような円筒状の空気ばね案内等を設ける必要がないので、図４に示すように、空気ばね受け２４の上部にも配管や配線の挿通孔２７を設けることが可能となり、貫通管等の構成も容易に行うことができる。

図５は、本発明の第２形態例乃至第６形態例をそれぞれ示す要部の断面図である。なお、以下の説明において、前記第１形態例に示した各構成要素と同一の構成要素には、それぞれ同一符号を付して詳細な説明は省略する。

まず、図５（Ａ）（Ｂ）に示す第２形態例は、下当て板２１の下面に設けるスペーサー３１を断面Ｌ字状の部材（例えば不等辺山形鋼）で形成している。この断面Ｌ字状のスペーサー３１による下当て板２１の支持は、図５（Ａ）に示すように車体内側で行ってもよく、図５（Ｂ）に示すように車体外側で行ってもよい。

図５（Ｃ）に示す第３形態例は、スペーサー３２を断面Ｚ字状の部材（例えばＺ形鋼）で形成しており、図５（Ｄ）に示す第４形態例は、スペーサー３３を断面コ字状の部材（例えば溝形鋼）で形成しており、図５（Ｅ）に示す第５形態例は、スペーサー３４を断面ハット状の部材（例えばハット形鋼）で形成している。なお、これらのスペーサー３２〜３４の取り付け方向は任意であり、これらの折曲線を枕木方向に向けることもできる。また、波板の折曲線を枕木方向に向けて設けることもできる。

図５（Ｆ）に示す第６形態例は、下当て板２１の枕木方向両端部に下方に屈曲した屈曲片２１ａを形成し、この屈曲片２１ａをスペーサーとして用いることにより、下当て板２１とスペーサーとを一体化している。このように、別体のスペーサーを使用することなく、下当て板２１にスペーサーとなる部分を一体形成することにより、部品点数の削減を図ることができる。

また、各スペーサーは、適当な大きさのものを複数個、適当な間隔で配置することもでき、リブ状にすることもできる。

なお、枕梁１２及びその接合部を除く台枠の構成は特に限定されるものではなく、一般の構造を適宜に採用することができる。

図２のＩーＩ断面図である。本発明の第１形態例を示す台枠における枕梁部分の平面図である。台枠における枕梁と側梁との接合部を示す要部の断面図である。他の形態例を示す台枠の要部の断面図である。本発明の第２〜６形態例を示す要部の断面図である。

符号の説明

１１…側梁、１２…枕梁、１２ａ…枕木方向中央部、１２ｂ…枕木方向両端部、１３…中梁、１４…空気ばね、１５，１６…チャンネル材、１７…補強部材、１８…チャンネル部材、２１…下当て板、２２…上当て板、２３…補強板、２４…空気ばね受け、２５…圧縮空気供給部、２６…スペーサー、２７…配管や配線の挿通孔、３１〜３４…スペーサー

Claims

左右一対の側梁間に枕梁を掛け渡し、該枕梁の下面に台車の空気ばねを受ける空気ばね受けを有する構造の台枠を備えた鉄道車両において、
前記側梁の少なくとも枕梁接合部を車両内側が開口したチャンネル形状とし、
前記枕梁は枕木方向中央部の底面に対して前記空気ばね受けから枕梁の枕木方向両端部にわたる部分の底面を上方に平行にオフセットさせて枕梁の枕木方向両端部の上下寸法を枕木方向中央部の上下寸法より小さく、かつ、前記側梁の上下寸法より小さく形成するとともに、
該枕梁の枕木方向両端部の下部にスペーサーを配置した状態で枕梁の枕木方向両端部を前記側梁の枕梁接合部に挿入して側梁と枕梁とを接合した
ことを特徴とする鉄道車両。
前記スペーサーは、棒状の部材、板状の部材、断面Ｌ字状の部材、断面Ｚ字状の部材、断面コ字状の部材、断面ハット状の部材のいずれかの部材で形成されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。
前記スペーサーは、前記枕梁を構成する下当て板の枕木方向両端部を下方に屈曲形成して下当て板と一体成形されていることを特徴とする請求項１記載の鉄道車両。