JP6823631B2 - Rail vehicle structure - Google Patents
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Description
本発明は、軌条車両構体に関し、特に、鉄道車両やモノレール車両のような軌条車両の軌条車両構体に関する。 The present invention relates to a rail vehicle structure, and more particularly to a rail vehicle structure of a rail vehicle such as a railroad vehicle or a monorail vehicle.
軌条車両の構造体である軌条車両構体は、一般に、上面を構成する屋根構体と側面を構成する側構体と下面を構成する台枠と長手方向の端面を構成する妻構体から成る。近年では、製作性の向上や遮音性の向上を目的として、対向する二枚の面板と該面板同士を接続する複数のリブから成るアルミニウム合金製の中空形材によって、屋根構体、側構体、台枠などを構成し、軌条車両構体に組み立てる手法が広まりつつある。 The rail vehicle structure, which is the structure of the rail vehicle, generally includes a roof structure that constitutes the upper surface, a side structure that constitutes the side surface, an underframe that constitutes the lower surface, and a wife structure that constitutes the end face in the longitudinal direction. In recent years, for the purpose of improving manufacturability and sound insulation, roof structures, side structures, and pedestals have been made of hollow profiles made of aluminum alloy consisting of two opposing face plates and a plurality of ribs connecting the face plates. The method of constructing a frame and assembling it into a rail vehicle structure is becoming widespread.
一般に、軌条車両構体は、長手方向端部寄りの台枠の下面に接合される枕梁を介して、走行装置である台車と結合される。枕梁の下面には、軌条車両構体の上下方向に延伸する中心ピンが接続され、中心ピンの下方向端部寄りにおいて、台車の牽引装置が結合される。 Generally, the rail vehicle structure is coupled to the bogie, which is a traveling device, via a pillow beam joined to the lower surface of the underframe near the end in the longitudinal direction. A central pin extending in the vertical direction of the rail vehicle structure is connected to the lower surface of the pillow beam, and a bogie traction device is connected near the downward end of the central pin.
台車が走行する際には、牽引装置を介して牽引力が中心ピンの下方向端部寄りに作用し、この牽引力に引っ張られて中心ピンを接続した軌条車両構体が台車の走行方向に移動する。 When the bogie travels, a traction force acts toward the downward end of the center pin via a traction device, and the rail vehicle structure connected to the center pin is moved in the traveling direction of the trolley by being pulled by this traction force.
ここで、特許文献1に、従来の台枠構造の一例が示されている。特許文献1には、アルミニウム合金製の中空形材によって台枠を構成し、その下面に目の字状の断面を有し軌条車両構体の幅方向に延伸する枕梁を接合した構造が示されている。
Here,
図7及び図8を用いて、この台枠構造の詳細を説明する。また、図1は、本発明の一実施形態である鉄道車両構体の一例を示す斜視図であるが、この図も参照して説明する。図7は従来の実施形態であり、図1に示す鉄道車両構体の枕梁近傍のA−Aに相当する長手方向の垂直断面図である。図8は、従来の実施形態であり、図1に示す鉄道車両構体の枕梁近傍のB−Bに相当する幅方向の垂直断面図である。 The details of this underframe structure will be described with reference to FIGS. 7 and 8. Further, FIG. 1 is a perspective view showing an example of a railway vehicle structure according to an embodiment of the present invention, which will be described with reference to this figure as well. FIG. 7 is a conventional embodiment, and is a vertical cross-sectional view in the longitudinal direction corresponding to AA in the vicinity of the pillow beam of the railway vehicle structure shown in FIG. FIG. 8 is a conventional embodiment, and is a vertical cross-sectional view in the width direction corresponding to BB in the vicinity of the pillow beam of the railway vehicle structure shown in FIG.
鉄道車両構体1の長手方向103の端部寄りの台枠10の下面に、枕梁14が接合される。枕梁14は、複数の部材を接合して組み立てられた目の字状の断面を有するアルミニウム合金製の中空形材であり、鉄道車両構体1の幅方向102に延伸している。枕梁14は、枕梁端部上面板14EUの鉄道車両構体1の長手方向103の端部において、枕梁端部溶接部14Wにより台枠10の下面に接合される。枕梁下面板14Dの下面には、鉄道車両構体1の上下方向101に延伸する中心ピン17が、ボルト18により接続される。中心ピン17の下方向端部寄りには、台車の牽引装置(図示せず)が結合され、台車の走行によって、鉄道車両構体1の長手方向103に牽引力100が作用する。
The
ここで、例えば、牽引力100が図7の右方に作用した場合、枕梁14には、図7の右方の端部を台枠10寄りに押し付ける。このとき、図7の左方の端部を台枠10から引き離すような力は鉄道車両構体1の上下方向101の力として作用する。この力を枕梁14に接合され鉄道車両構体1の長手方向103に延伸する中梁13にも負担させるため、中梁13の鉄道車両構体1の長手方向103の延長線上に各ボルト18を配置している。中梁13は、中梁上面板13Uの鉄道車両構体1の幅方向102の端部において、中梁端部溶接部13Wにより台枠10の下面に接合される。枕梁14と中梁13は、台枠10の下面に接合される前に接合されるので、両者が接合される部分では枕梁端部溶接部14Wは、台枠10の下面に接合されない。
Here, for example, when the
図7、8のような構成においては、枕梁14の鉄道車両構体1の長手方向103の端部に作用する鉄道車両構体1の上下方向101の力が、枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wを介して台枠10に伝達される。特に、枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wが交差する位置では、当該力が集中的に伝達される。このとき、両溶接部14W、13Wの交差により角部が形成される当該位置は高い剛性を有するため、その周辺の台枠下面板52と枕梁端部上面板14EU又は中梁上面板13Uの間に大きな開口を生じる。当該開口は、その先端からのき裂の発生を助長するため、枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wが交差する位置では、強度的に厳しい状態となる。
In the configurations shown in FIGS. 7 and 8, the force of the
このため、牽引力に対して枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wが交差する位置の周辺に生じる開口を抑制し、牽引力に対する強度信頼性を向上できる軌条車両構体が望まれていた。
Therefore, there is a demand for a rail vehicle structure capable of suppressing an opening generated around the position where the pillow beam end welded
以上のように、従来の軌条車両構体においては、牽引力により発生する鉄道車両構体の上下方向の力が集中的に伝達される枕梁端部溶接部と中梁端部溶接部が交差する位置の周辺の台枠下面板と枕梁端部上面板又は中梁上面板の間が大きく開口し、強度的に厳しい状態となっていた。 As described above, in the conventional rail vehicle structure, the position where the beam beam end welded portion and the middle beam end welded portion intersect where the vertical force of the railroad vehicle structure generated by the traction force is intensively transmitted. There was a large opening between the lower surface plate of the surrounding underframe and the upper surface plate of the end of the pillow beam or the upper surface plate of the middle beam, and the strength was severe.
本発明は、上記課題に鑑みて、牽引力に対する強度信頼性を向上できる軌条車両構体を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a rail vehicle structure capable of improving strength reliability with respect to traction force.
上記の課題を解決するため、代表的な本発明の軌条車両構体の一つは、上面を構成する屋根構体と、側面を構成する側構体と、下面を構成する台枠と、端面を構成する妻構体を有し、前記台枠の下面に、前記台枠の幅方向に延伸する枕梁と、前記台枠の長手方向に延伸する中梁を接合した軌条車両構体において、前記台枠は、上面を構成する台枠上面板と、下面を構成する台枠下面板と、前記台枠上面板と前記台枠下面板を結合する台枠リブとを有し、前記枕梁は、上面を構成する枕梁上面板と、下面を構成する枕梁下面板と、前記枕梁上面板と前記枕梁下面板を結合する枕梁リブとを有し、前記中梁は、上面を構成する中梁上面板と、下面を構成する中梁下面板と、前記中梁上面板と前記中梁下面板を結合する中梁リブとを有し、前記枕梁の前記軌条車両構体の長手方向の端部において、前記枕梁上面板と前記中梁上面板が、前記枕梁下面板と前記中梁下面板が、前記枕梁リブと前記中梁リブがそれぞれ接合され、前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部と、前記中梁上面板の前記軌条車両構体の幅方向の端部は、前記台枠下面板の下面に接合されており、前記枕梁の前記軌条車両構体の長手方向の端部の少なくとも一箇所において、前記枕梁に対して前記軌条車両構体の長手方向の端部側又は中央側であり、且つ、前記中梁に対して前記軌条車両構体の幅方向の端部側又は中央側である位置に水平補強板を配置し、前記水平補強板は、前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部に接合される辺と、前記中梁上面板の前記軌条車両構体の幅方向の端部に接合される辺と、前記台枠下面板の下面に接合され他の二辺に対して凸となる円弧の辺で構成されること、を特徴としている。 In order to solve the above problems, one of the typical beam vehicle structures of the present invention constitutes a roof structure constituting the upper surface, a side structure constituting the side surface, an underframe forming the lower surface, and an end surface. In a rail vehicle structure having a wife structure and joining a pillow beam extending in the width direction of the underframe and a middle beam extending in the longitudinal direction of the underframe to the lower surface of the underframe, the underframe is The underframe upper surface plate constituting the upper surface, the underframe lower surface plate forming the lower surface, and the underframe rib connecting the underframe upper surface plate and the underframe lower surface plate are provided, and the pillow beam constitutes the upper surface. The upper surface plate of the pillow beam, the lower surface plate of the pillow beam forming the lower surface, and the pillow beam rib connecting the upper surface plate of the pillow beam and the lower surface plate of the pillow beam, and the middle beam constitutes the upper surface. It has a top plate, a middle beam lower surface plate constituting the lower surface, and a middle beam rib connecting the middle beam upper surface plate and the middle beam lower surface plate, and the end portion of the pillow beam in the longitudinal direction of the rail vehicle structure. In, the pillow beam upper surface plate and the middle beam upper surface plate, the pillow beam lower surface plate and the middle beam lower surface plate, and the pillow beam rib and the middle beam rib are joined, respectively, and the rail of the pillow beam upper surface plate. The longitudinal end of the vehicle structure and the widthwise end of the rail vehicle structure of the middle beam upper surface plate are joined to the lower surface of the underframe lower surface plate of the railed vehicle structure of the pillow beam. At least one of the longitudinal ends of the railed vehicle structure with respect to the pillow beam on the longitudinal end side or center side of the railed vehicle structure and with respect to the middle beam in the width direction of the railed vehicle structure. A horizontal reinforcing plate is arranged at a position on the end side or the center side, and the horizontal reinforcing plate is formed on the side of the upper surface plate of the pillow beam joined to the longitudinal end of the rail vehicle structure and on the middle beam. It is characterized by being composed of a side of the face plate joined to the widthwise end of the beam vehicle structure and a side of an arc joined to the lower surface of the underframe lower surface plate and convex with respect to the other two sides. It is said.
本発明によれば、軌条車両の台枠構造において、上記のように構成されているので、牽引力に対する強度信頼性を向上できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
According to the present invention, since the underframe structure of the rail vehicle is configured as described above, the strength reliability with respect to the traction force can be improved.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、図面を参照して、本発明による軌条車両構体の一例を説明する。 Hereinafter, an example of the rail vehicle structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の軌条車両構体の一実施形態である鉄道車両構体の一例を模式的に示す斜視図であり、下側から見た図である。図1に示すように、鉄道車両構体1の上下方向を101とし、それに直交する幅方向と長手方向をそれぞれ102、103とする。なお、これらの方向は、他の図面でも同様である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a railroad vehicle structure according to an embodiment of the rail vehicle structure of the present invention, and is a view seen from below. As shown in FIG. 1, the vertical direction of the
鉄道車両構体1は、台枠10の幅方向102の両端部に立設された側構体20、20(一方のみ図示)と、台枠10の長手方向103の両端部に立設された妻構体40、40(一方のみ図示)と、側構体20、20と妻構体40、40との上下方向101の上端部に載置された屋根構体30から構成される。側構体20、20には、乗客が乗降するための出入口22や乗客が車外の景色を見るための窓21が備えられる。妻構体40、40には、乗客が車両間を移動するための貫通路41が備えられる。台枠10の幅方向102の端部には長手方向103に延伸する側梁11、11が備えられ、台枠10の長手方向103の端部には幅方向102に延伸する端梁12、12が備えられる。なお、図1では、水平補強板80の構成は図示を省略しており、この構成については後述する図2から4で詳細を説明する。
The
次に、台枠10の長手方向103の端部寄りの構成を説明する。台枠10の下面には、鉄道車両構体1を走行装置である台車(図示せず)に結合するための枕梁14が接合されている。枕梁14は、長手方向103の端部付近にそれぞれ設けられている。枕梁14の長手方向103の一方(鉄道車両構体1の長手方向103の端部側)及び他方(鉄道車両構体1の長手方向103の中央側)には、二つが並列して長手方向103に延伸する中梁13、13が接合される。枕梁14の一方に接合される中梁13、13の枕梁14の反対側の端部は、端梁12に接合される。枕梁14の他方に接合される中梁13、13の枕梁14の反対側の端部は、幅方向102に延伸する横梁15に接合される。枕梁14の下面の幅方向102の端部寄りには、空気ばね受16が設けられ、台車の空気ばね(図示せず)と結合される。枕梁14の下面の幅方向102の中央部には、上下方向101に延伸する中心ピン17が設けられ、その上部は枕梁14の下面にボルト18で結合され、その下部は台車の牽引力を伝達する牽引装置(図示せず)に結合される。これらの構成により、台車が走行する際の牽引力が鉄道車両構体1に伝達され、鉄道車両構体1が長手方向103に走行する。枕梁14の内部には、長手方向103に延伸する貫通管19を配置するための開口が設けられる。
Next, the configuration of the
図2は、図1における枕梁14近傍のA−A断面図を示し、図3は図1における枕梁14近傍のB−B断面図を示し、図4に図1における枕梁14近傍の領域Cの拡大図を示す。
FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along the line AA in the vicinity of the
台枠10は、上面を構成する台枠上面板51と、下面を構成する台枠下面板52と、台枠上面板51と台枠下面板52をトラス状に接続する台枠リブ53とから構成される中空形材であり、その押出方向を長手方向103と一致させている。
The
枕梁14は、上面を構成する枕梁上面板14Uと、下面を構成する枕梁下面板14Dと、枕梁上面板14Uと枕梁下面板14Dをハシゴ状に接続する枕梁リブ14Rとから構成される中空形材であり、その押出方向を幅方向102と一致させている。枕梁上面板14Uの長手方向103の端部には、枕梁14の長手方向103の端部方向に突出する枕梁端部上面板14EUが存在し、枕梁上面板14Uの一部として形成されている。枕梁下面板14Dの長手方向103の端部には、枕梁14の長手方向103の端部方向に突出する枕梁端部下面板14EDが存在し、枕梁下面板14Dの一部として形成されている。
The
中梁13は、上面を構成する中梁上面板13Uと、下面を構成する中梁下面板13Dと、中梁上面板13Uと中梁下面板13Dとを端部で接続する中梁リブ13Rとから構成されるコの字型の断面を有した形材であり、その押出方向を長手方向103と一致させている。
The
枕梁14は、長手方向103の端部において、枕梁端部溶接部14Wにより台枠下面板52の下面に接合され、枕梁端部上面板14EUと中梁上面板13U、枕梁端部下面板14EDと中梁下面板13D、枕梁リブ14Rと中梁リブ13Rとがそれぞれ接合される。中梁13は、幅方向102の端部において、中梁端部溶接部13Wにより台枠下面板・リブ結合部54における台枠下面板52の下面に接合され、強度を高めている。ここで、枕梁14と中梁13は、台枠下面板52の下面に接合される前に接合されるので、両者が接合される部位の枕梁端部溶接部14Wでは、台枠下面板52の下面に接合されない。
The
枕梁下面板14Dの下面には中心ピン17がボルト18で結合され、中心ピン17の下部には牽引力100が長手方向103に繰り返し作用する。各ボルト18は、中梁13の長手方向103の延長線上に位置している。
A
枕梁14の長手方向103の端部において、中梁13の幅方向102の端部寄りに水平補強板80が配置される。水平補強板80は、枕梁14側に沿った辺と、中梁13側に沿った辺と、枕梁14及び中梁13に向けて凸となる円弧を有する辺とを備える平板である。ここでの円弧により、枕梁14側に沿った辺の一端部と、中梁13側に沿った辺の一端部を結ぶ滑らかな曲線となるように形成することができる。また、この平板は、一方の面を台枠下面板52の下面に当接するように配置される。そして、上記円弧が存在する辺は水平補強板円弧部溶接部81により台枠下面板52の下面と接合される。当該円弧を有する辺を除く2辺は、枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wにより接合されている。すなわち、水平補強板80の枕梁14側に沿った辺は、枕梁端部溶接部14Wにより枕梁上面板14Uの鉄道車両構体1の長手方向103の端部に接合され、水平補強板80の中梁13側に沿った辺は、中梁端部溶接部13Wにより中梁上面板13Uの鉄道車両構体1の幅方向102の端部に接合される。
At the end of the
水平補強板80は、枕梁14と中梁13が台枠下面板52の下面に接合される前に接合されるので、これらが接合される部位の枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wは、台枠下面板52の下面に接合されていない。一方、水平補強板80は、水平補強板円弧部溶接部81により台枠下面板52の下面と接合されている。また、水平補強板80以外の部分では、枕梁14と台枠下面板52が枕梁端部溶接部14Wにより接合され、中梁13と台枠下面板52が中梁端部溶接部13Wにより接合されている。このため、台枠下面板52との接合については、枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wの間は水平補強板円弧部溶接部81により滑らかに接続されていることになる。なお、水平補強板80の幅方向102の端部の位置は、台枠下面板・リブ結合部54と一致するようにして、強度を高めている。
Since the horizontal reinforcing
以上の構成によれば、牽引力100が枕梁14の長手方向103の端部を上下方向101に引き離したり押し付けたりする力が集中的に伝達されるときに、枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wが交差する位置に角部が形成されていないため、当該位置の剛性が低減される。また、当該位置における荷重の伝達を水平補強板円弧部溶接部81に沿って滑らかに分散でき、牽引力100に対して生じる当該位置周辺の台枠下面板52と、枕梁端部上面板14EU又は中梁上面板13Uの間の開口を抑制できるので、牽引力に対する強度信頼性を向上できる鉄道車両構体1を提供することができる。
According to the above configuration, when the
図5は、図4に示す鉄道車両構体の領域Dの枕梁上面周辺の構造を模擬した簡易解析モデルである。図6は、図5に示す鉄道車両構体の領域Dの枕梁上面周辺の構造を模擬した簡易解析モデルにおける完全拘束された辺の直近の位置の上下方向の変形量を示す図である。これらの図により、上記の構成による効果を解析によって検証した結果を説明する。 FIG. 5 is a simple analysis model simulating the structure around the upper surface of the pillow beam in the region D of the railway vehicle structure shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing the amount of vertical deformation of the position closest to the completely restrained side in the simple analysis model simulating the structure around the upper surface of the pillow beam in the region D of the railroad vehicle structure shown in FIG. With these figures, the result of having verified the effect of the above structure by analysis will be described.
図5は、上記位置周辺の構造を模擬した簡易解析モデルである。解析モデル90は、枕梁端部上面板14EUを模擬した枕梁端部上面板模擬板91と中梁上面板13Uを模擬した中梁上面板模擬板92から構成され、対称条件93により上記位置周辺の形状を模擬している。台枠下面板52の下面に接合される枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wに相当する辺に完全拘束条件94が設けられ、牽引力100により上下方向101に作用する力が伝達される枕梁14の長手方向103の端部に位置する枕梁リブ14Rが結合される位置に相当する辺に等分布荷重95が負荷されている。本モデルにおいて、補強96を追加した解析を実施し、その効果を検証した。なお、補強96を追加した場合は、補強96と結合される範囲の枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wに相当する辺における完全拘束条件94を排除し、当該辺を除いた補強96の辺に完全拘束条件94を設けた。
FIG. 5 is a simple analysis model simulating the structure around the above position. The
図6は、完全拘束条件94を設けた辺の直近の位置(完全拘束条件94を設けた辺に最も近い枕梁端部上面板模擬板91、中梁上面板模擬板92及び補強96の節点群)の上下方向101の変形量を示す。破線で示される補強なし時変形量97は補強がない場合の変形量を示し、点線で示される三角補強時変形量98は角部の補強が上面からみて三角の形状のときの変形量を示し、実線で示される円弧補強時変形量99は角部の補強が上面から見て円弧形状を有するときの変形量を示している。
FIG. 6 shows the nodes of the pillow beam end upper surface plate simulated
補強96が存在しないもの及び補強96が三角による補強であるものにおいては、補強なし時変形量97及び三角補強時変形量98に示されるように、角部が形成される点に変形が集中して過大な変形を生じている。一方、補強96が円弧補強であるものにおいては、円弧補強時変形量99に示されるように、円弧に沿って変形が滑らかに推移し、変形が抑制されていることが分かる。すなわち、実構造における現象に置き換えて考えると、牽引力100に対して生じる台枠下面板52と枕梁端部上面板14EU又は中梁上面板13Uの間の開口が抑制されていることになる。
In the case where the
なお、本実施形態では、中梁13は、枕梁14の一方(鉄道車両構体1の長手方向103の端部側)及び他方(鉄道車両構体1の長手方向103の中央側)に配置されているが、一方のみに配置されることもある。この場合、水平補強板80は、枕梁14の一方のみに配置される。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、水平補強板80は、枕梁14の一方及び他方に配置されているが、枕梁14の一方又は他方のどちらかのみに配置されていてもよく、この場合でも一定の効果を発揮することができる。
Further, in the present embodiment, the horizontal reinforcing
また、本実施形態では、中梁13の幅方向102の両方の端部に水平補強板80を配置しているが、台枠10の幅方向102の中央寄り又は端部寄りのみに配置していてもよく、この場合でも一定の効果を発揮することができる。
Further, in the present embodiment, the horizontal reinforcing
また、本実施形態では、水平補強板80の水平補強板円弧部溶接部81が存在する辺が1つの円弧により構成されているが、この円弧が真円状であっても楕円状であっても、また、複数の円弧や円弧と直線の組合せにより構成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the side of the horizontal reinforcing
また、本実施形態では、水平補強板80が枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wにより枕梁端部上面板14EUと中梁上面板13Uに接合されているが、水平補強板80が枕梁端部上面板14EU又は中梁上面板13Uと一体で構成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the horizontal reinforcing
また、本実施形態では、枕梁14は、枕梁上面板14Uと枕梁下面板14Dをハシゴ状に接続する枕梁リブ14Rを有する中空形材であり押出方向を幅方向102と一致させているが、枕梁リブ14Rがトラス状であっても押出方向を長手方向103と一致させていてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、中梁13は、コの字型の断面を有しているが、I型の断面などを有していてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、中梁13の幅方向102の端部は、中梁端部溶接部13Wにより台枠下面板・リブ結合部54における台枠下面板52の下面に接合されているが、台枠下面板・リブ結合部54に位置しない台枠下面板52の下面に接合されていてもよい。この場合、中梁端部溶接部13Wが台枠10の剛性の低い位置に存在することになるので、中梁端部溶接部13Wを介した台枠10への荷重の伝達が低減し、枕梁端部溶接部14Wに力がかかり、ここでの強度が厳しい状態になる可能性はある。
Further, in the present embodiment, the end portion of the
また、本実施形態では、水平補強板80は枕梁14と中梁13が台枠下面板52の下面に接合される前に接合されるので、これらが接合される部分では枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wは台枠下面板52の下面に接合されていない。しかし、枕梁14と中梁13が台枠下面板52の下面に接合された後に水平補強板80を枕梁14と中梁13に接合して、これらが接合される部分において枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wが台枠下面板52の下面に接合されるようにしてもよい。この場合、枕梁端部溶接部14Wと中梁端部溶接部13Wが交差する位置に角部が形成される。このため、水平補強板円弧部溶接部81を介した台枠10への荷重の伝達により当該位置における荷重の伝達負担は軽減されるものの、当該角部に負荷がかかり強度が厳しい状態になる可能性はある。
Further, in the present embodiment, since the horizontal reinforcing
また、本実施形態では、水平補強板80の台枠10の幅方向102の端部側の端部は、中梁端部溶接部13Wから中梁13の外方に向かって最も近い位置にある台枠下面板・リブ結合部54に位置しているが、それより遠い位置にある台枠下面板・リブ結合部54に位置していてもよい。また、水平補強板80の台枠10の幅方向102の端部側の端部は、台枠下面板・リブ結合部54に位置していなくてもよいが、水平補強板円弧部溶接部81を介した台枠10への荷重の伝達が滑らかに推移しない可能性もある。
Further, in the present embodiment, the end portion of the horizontal reinforcing
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、上記以外の様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications other than the above. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
1…鉄道車両構体、10…台枠、11…側梁、12…端梁、13…中梁、13U…中梁上面板、13D…中梁下面板、13R…中梁リブ、13W…中梁端部溶接部、14…枕梁、14U…枕梁上面板、14D…枕梁下面板、14R…枕梁リブ、14EU…枕梁端部上面板、14ED…枕梁端部下面板、14W…枕梁端部溶接部、15…横梁、16…空気ばね受、17…中心ピン、18…ボルト、19…貫通管、20…側構体、21…窓、22…出入口、30…屋根構体、40…妻構体、41…貫通路、51…台枠上面板、52…台枠下面板、53…台枠リブ、54…台枠下面板・リブ結合部、80…水平補強板、81…水平補強板円弧部溶接部、90…解析モデル、91…枕梁端部上面板模擬板、92…中梁上面板模擬板、93…対称条件、94…完全拘束、95…等分布荷重、96…補強、97…補強なし時変形量、98…三角補強時変形量、99…円弧補強時変形量、100…牽引力、101…上下方向、102…幅方向、103…長手方向 1 ... Railway vehicle structure, 10 ... Underframe, 11 ... Side beam, 12 ... End beam, 13 ... Middle beam, 13U ... Middle beam top plate, 13D ... Middle beam bottom plate, 13R ... Middle beam rib, 13W ... Middle beam End welded part, 14 ... Pillow beam, 14U ... Pillow beam top plate, 14D ... Pillow beam bottom plate, 14R ... Pillow beam rib, 14EU ... Pillow beam end top plate, 14ED ... Pillow beam end bottom plate, 14W ... Pillow Beam end welded part, 15 ... Cross beam, 16 ... Air spring receiver, 17 ... Center pin, 18 ... Bolt, 19 ... Through pipe, 20 ... Side structure, 21 ... Window, 22 ... Doorway, 30 ... Roof structure, 40 ... Wife structure, 41 ... Through path, 51 ... Underframe top plate, 52 ... Underframe bottom plate, 53 ... Underframe rib, 54 ... Underframe bottom plate / rib joint, 80 ... Horizontal reinforcement plate, 81 ... Horizontal reinforcement plate Arc welded part, 90 ... analysis model, 91 ... pillow beam end top plate simulated plate, 92 ... middle beam top plate simulated plate, 93 ... symmetric condition, 94 ... perfect restraint, 95 ... evenly distributed load, 96 ... reinforcement, 97 ... Deformation amount without reinforcement, 98 ... Deformation amount with triangular reinforcement, 99 ... Deformation amount with arc reinforcement, 100 ... Traction force, 101 ... Vertical direction, 102 ... Width direction, 103 ... Longitudinal direction
Claims (4)
前記台枠は、上面を構成する台枠上面板と、下面を構成する台枠下面板と、前記台枠上面板と前記台枠下面板を結合する台枠リブとを有し、
前記枕梁は、上面を構成する枕梁上面板と、下面を構成する枕梁下面板と、前記枕梁上面板と前記枕梁下面板を結合する枕梁リブとを有し、
前記中梁は、上面を構成する中梁上面板と、下面を構成する中梁下面板と、前記中梁上面板と前記中梁下面板を結合する中梁リブとを有し、
前記枕梁の前記軌条車両構体の長手方向の端部において、前記枕梁上面板と前記中梁上面板が、前記枕梁下面板と前記中梁下面板が、前記枕梁リブと前記中梁リブがそれぞれ接合され、
前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部と、前記中梁上面板の前記軌条車両構体の幅方向の端部は、前記台枠下面板の下面に接合されており、
前記枕梁の前記軌条車両構体の長手方向の端部の少なくとも一箇所において、前記枕梁に対して前記軌条車両構体の長手方向の端部側又は中央側であり、且つ、前記中梁に対して前記軌条車両構体の幅方向の端部側又は中央側である位置に水平補強板を配置し、
前記水平補強板は、前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部に接合される辺と、前記中梁上面板の前記軌条車両構体の幅方向の端部に接合される辺と、前記台枠下面板の下面に接合され他の二辺に対して凸となる円弧の辺で構成されること、
を特徴とする軌条車両構体。 It has a roof structure that constitutes the upper surface, a side structure that constitutes the side surface, an underframe that constitutes the lower surface, and a corbel structure that constitutes the end face, and extends to the lower surface of the underframe in the width direction of the underframe. In a rail vehicle structure in which a pillow beam and a middle beam extending in the longitudinal direction of the underframe are joined.
The underframe has an underframe upper surface plate constituting an upper surface, an underframe lower surface plate forming a lower surface, and an underframe rib connecting the underframe upper surface plate and the underframe lower surface plate.
The corbel beam has a corbel beam upper surface plate forming an upper surface, a corbel beam lower surface plate forming a lower surface, and a corbel beam rib connecting the corbel beam upper surface plate and the corbel beam lower surface plate.
The middle beam has a middle beam upper surface plate forming an upper surface, a middle beam lower surface plate forming a lower surface, and a middle beam rib connecting the middle beam upper surface plate and the middle beam lower surface plate.
At the longitudinal end of the corbel vehicle structure of the corbel, the corbel upper surface plate and the middle beam upper surface plate, the pillow beam lower surface plate and the middle beam lower surface plate, the corbel beam rib and the middle beam. Each rib is joined,
The longitudinal end of the rail vehicle structure of the pillow beam upper surface plate and the widthwise end of the rail vehicle structure of the middle beam upper surface plate are joined to the lower surface of the underframe lower surface plate.
At least one of the longitudinal ends of the rail vehicle structure of the corbel beam, with respect to the corbel beam on the longitudinal end side or center side of the rail vehicle structure and with respect to the middle beam. A horizontal reinforcing plate is placed at a position on the end side or the center side in the width direction of the rail vehicle structure.
The horizontal reinforcing plate has a side joined to the longitudinal end of the rail vehicle structure of the corbel upper surface plate and a side joined to the widthwise end of the rail vehicle structure of the middle beam upper surface plate. And, it is composed of the sides of an arc that is joined to the lower surface of the underframe lower plate and is convex with respect to the other two sides.
A rail vehicle structure characterized by.
前記中梁上面板の前記軌条車両構体の幅方向の端部は、前記台枠リブに結合される部位の前記台枠下面板の下面に接合されること、
を特徴とする軌条車両構体。 In the rail vehicle structure according to claim 1,
The widthwise end of the rail vehicle structure of the middle beam upper surface plate is joined to the lower surface of the underframe lower surface plate at a portion to be connected to the underframe rib.
A rail vehicle structure characterized by.
前記水平補強板の前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部に接合される辺と前記台枠下面板の下面に接合される辺が交差する位置は、前記台枠リブに結合される部位の前記台枠下面板の下面に位置すること、
を特徴とする軌条車両構体。 In the rail vehicle structure according to claim 1,
The position where the side of the horizontal reinforcing plate joined to the longitudinal end of the rail vehicle structure and the side joined to the lower surface of the underframe lower plate intersect is located on the underframe rib. Being located on the lower surface of the underframe lower plate of the part to be joined,
A rail vehicle structure characterized by.
前記水平補強板における前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部に接合される辺と前記中梁上面板の前記軌条車両構体の幅方向の端部に接合される辺は、前記台枠下面板の下面に接合されないこと、
を特徴とする軌条車両構体。 In the rail vehicle structure according to claim 1,
The side of the horizontal reinforcing plate that is joined to the longitudinal end of the rail vehicle structure and the side of the middle beam top plate that is joined to the widthwise end of the rail vehicle structure are Do not join to the lower surface of the underframe lower plate,
A rail vehicle structure characterized by.
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