JP6837182B2 - Underframe structure of rail vehicle and rail vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、軌条車両の台枠構造及び軌条車両に関するものである。 The present invention relates to an underframe structure of a rail vehicle and a rail vehicle.
一般に、車両構体(以下、構体という)は、床面をなす台枠と、台枠の幅方向の両端部に配置される側構体と、台枠の長手方向の両端部に配置される妻構体と、側構体と妻構体の上部に配置される屋根構体とから構成される6面体の構造物である。 In general, a vehicle structure (hereinafter referred to as a structure) includes an underframe forming a floor surface, side structures arranged at both ends in the width direction of the underframe, and a wife structure arranged at both ends in the longitudinal direction of the underframe. It is a hexahedral structure composed of a side structure and a roof structure arranged above the wife structure.
台枠(以下、台枠構造ともいう)は、台枠の幅方向の両端部にその長手方向に沿って備えられる側梁と、側梁の長手方向の両端部同士を接続する端梁と、構体の長手方向端部から所定距離の位置に端梁に沿って備えられる枕梁と、端梁と枕梁とを構体に接続するための構体長手方向に沿って配置される中梁とから構成される。 The underframe (hereinafter, also referred to as an underframe structure) includes side beams provided at both ends in the width direction of the underframe along the longitudinal direction, and end beams connecting both ends in the longitudinal direction of the side beams. From the pillow beam provided along the end beam at a predetermined distance from the longitudinal end of the structure and the middle beam arranged along the longitudinal direction of the structure for connecting the end beam and the pillow beam to the structure. It is composed.
枕梁の下面に構体上下方向に沿って備えられる中心ピンは、台車を構成する台車枠に接続される。車両の加速および減速の際、中心ピンを介して台車から枕梁に車両前後方向の荷重が伝達される。 A central pin provided on the lower surface of the pillow beam along the vertical direction of the structure is connected to a bogie frame constituting the bogie. When accelerating and decelerating the vehicle, the load in the front-rear direction of the vehicle is transmitted from the bogie to the pillow beam via the center pin.
一方、鉄道車両の組立性向上の観点から、床下に取り付けられる配線やダクトの取付を容易化することが求められる。取付を容易化する上では、中梁を省略した構造とし、台車に枕梁を取り付けた状態で構体に組み付けることが有効である。このような中梁を省略した構体に対応する台車構造として、特許文献1、2では、側梁とのみボルト締結される枕梁を備えた台車が提案されている。
On the other hand, from the viewpoint of improving the assemblability of railway vehicles, it is required to facilitate the installation of wiring and ducts installed under the floor. In order to facilitate the installation, it is effective to have a structure in which the middle beam is omitted and to assemble it to the structure with the pillow beam attached to the bogie. As a bogie structure corresponding to such a structure in which the middle beam is omitted,
鉄道車両の台枠構造において、中梁を省略した場合、台車から枕梁に伝達される荷重は側梁のみに伝達されるため、枕梁と側梁の接続部に負荷される荷重が増加する。また、連結時においても、荷重は端梁から側梁のみに伝達されるため、上記と同様に枕梁と側梁の接続部に負荷される荷重が増加する。 In the underframe structure of a railroad vehicle, if the center beam is omitted, the load transmitted from the corbel to the corbel is transmitted only to the side beam, so that the load applied to the connection between the corbel and the side beam increases. .. Further, even at the time of connection, since the load is transmitted only from the end beam to the side beam, the load applied to the connection portion between the pillow beam and the side beam increases as described above.
従って特許文献1、2に記載の台車構造では、車体が牽引時や連結時の荷重を受けた場合において、枕梁を構体に取り付けるためのボルトに対して負荷されるせん断荷重が増大するため、ボルト締結部における信頼性が低下する虞れがある。
Therefore, in the trolley structure described in
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、車体の組立性向上に寄与するとともに信頼性の高い軌条車両の台枠構造及び軌条車両を提供することである。 An object of the present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to contribute to an improvement in assembling property of a vehicle body and to provide a highly reliable underframe structure of a rail vehicle and a rail vehicle.
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の台枠構造の一つでは、側梁と枕梁とを有し、前記枕梁を介して台車に連結される軌条車両の台枠構造において、前記側梁に取り付けられ、車両長手方向に沿って並んだ複数の凸部を備えたアダプターを有し、前記枕梁がキーを備えており、前記キーが前記アダプターの凸部の間に配置され、前記キーと前記凸部とが車両長手方向に延在するボルトを用いて締結されていることにより達成される。 In order to solve the above problems, one of the typical underframe structures of the present invention is a rail vehicle underframe structure having a side beam and a corbel beam and connected to the corbel via the corbel beam. In the above, the adapter is attached to the side beam and has a plurality of convex portions arranged along the longitudinal direction of the vehicle, the pillow beam is provided with a key, and the key is located between the convex portions of the adapter. It is arranged and achieved by fastening the key and the convex portion with a bolt extending in the longitudinal direction of the vehicle.
本発明によれば、車体の組立性向上に寄与するとともに信頼性の高い軌条車両の台枠構造及び軌条車両を提供することが可能となる。
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, it is possible to provide an underframe structure of a rail vehicle and a rail vehicle with high reliability while contributing to the improvement of the assembling property of the vehicle body.
Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following embodiments.
本発明において開示する実施形態は、側梁に枕梁をボルト締結した構体に関するものである。以下の説明に用いる方向を、次のように定義する。図に示す構体1において、車両長手方向(前後方向、レール方向)をX方向、車両幅方向(枕木方向)をY方向、および高さ方向をZ方向とする。なお単に、X方向、Y方向およびZ方向と記す場合がある。 The embodiment disclosed in the present invention relates to a structure in which a pillow beam is bolted to a side beam. The direction used in the following explanation is defined as follows. In the structure 1 shown in the figure, the vehicle longitudinal direction (front-rear direction, rail direction) is the X direction, the vehicle width direction (sleeper direction) is the Y direction, and the height direction is the Z direction. It may be simply described as the X direction, the Y direction, and the Z direction.
軌条車両は、敷設される軌道に沿って運行される車両であり、鉄道車両、モノレール車両、路面電車、新交通車両等を含む。軌条車両の代表例として、鉄道車両を取り上げて本発明の実施の形態を説明する。 Rail vehicles are vehicles that are operated along the track to be laid, and include railway vehicles, monorail vehicles, trams, new transportation vehicles, and the like. An embodiment of the present invention will be described by taking up a railroad vehicle as a typical example of a rail vehicle.
(実施形態1)
図1から図5に実施形態1として示す台枠10を備えた鉄道車両の構体1は、図1に示すように、床面をなす台枠10と、台枠10の幅方向の両端部に配置される側構体30と、台枠10の長手方向の両端部に配置される妻構体40と、側構体30と妻構体40の上部に配置される屋根構体50とから構成される。
さらに台枠10は、図1又は図2に示すように、台枠10の幅方向両端部において長手方向に沿って延在する一対の側梁11と、側梁11の車両長手方向の両端部同士を接続する端梁12と、台枠10下面の台車枠3と対向する位置に設けた枕梁13とを有している。また台枠10は、図3に示すように、枕梁13の車両幅方向両端からY方向に突出する部分を設けている。本明細書においては、この突出する部分を「キー」と称する。以下の実施形態では、キー18は、X−Z面の断面が矩形状であり、X−Y面の断面が矩形状であり、Y−Z面の断面が矩形状である。ただし、いずれかの断面の少なくとも一つを矩形以外の形状としてもよい。キー18のX方向側面にはねじ穴19を設けている。(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the structure 1 of the railway vehicle provided with the
Further, as shown in FIG. 1 or 2, the
さらに、側梁11(図3では不図示)の下部において、キー18と対向する位置に、アダプター15をそれぞれ配置している。アダプター15は、図5に示すように、車両長手方向に沿って延在する梁状本体15aの下面に、3つの凸部16を車両長手方向に沿って並べて設けている。図5に示すように、車両長手方向両端側の凸部16は台形断面を有し、中央の凸部16は矩形断面を有する。図4と図5に示すように、X方向両端の凸部16には、ボルトBTの頭部を保持するような段付き形状を有する穴部17が、X方向に貫通して設けられている。
Further, in the lower part of the side beam 11 (not shown in FIG. 3), the
アダプター15は、梁状本体15aの両端近傍でZ方向に貫通した複数の穴部20(図3)に挿通したボルト(不図示)を用いて、側梁11の下面に予め締結される。台車組み付け時に、台車2に連結された枕梁13と、側梁11に取り付けられたアダプター15とが、凸部16間にキー18を配置しつつ互いに交差するように組み合わされ、2本のボルトBT(図5)が、両側の穴部17から挿通されてねじ穴19にそれぞれ螺合する。ボルトBTを締め上げることにより、凸部16とキー18の対向面が密着し、アダプター15を介して枕梁13と側梁11とを連結できる。
The
これにより、牽引時や連結時に枕梁13と側梁11の接続部に伝達される荷重の一部は、進行方向前方側の枕梁13のキー18とアダプター15を締結するボルトBTには引張荷重として負荷され、また残りの荷重は、進行方向後方側の凸部16とキー18との密着面で負荷される。したがって、ボルトBTの負担する引張荷重が過大になることはない。一方、アダプター15と側梁11を締結するボルト(不図示)には、密着面の摩擦により負担される荷重を除いて、せん断荷重が負荷されるが、多数(例えば1つのアダプター15に対し計12本)のボルトを用いることで、個々のボルトの受ける荷重を分散させることが可能である。以上のことから,本実施形態により、枕梁13と側梁11の接続部を締結するボルトに対して、せん断荷重の集中を回避することが可能となる。
なお、全ての凸部16とキー18にX方向に貫通する同軸の孔を設け、これらの孔を貫通する長さの単一ボルトを差し込んで、その貫通端にナットを螺合させることで、枕梁13とアダプター15とを締結することもできる。As a result, a part of the load transmitted to the connection portion between the
In addition, all the
(実施形態2)
実施形態2として示す台枠10は、実施形態1の台枠構造において、台車2と台枠10の断面視である図6に示すように、枕梁13の車両幅方向中央部の高さ位置を両端部に対して高くした実施形態である。枕梁13の車両幅方向中央部は、空気ばね4を介して台車2に対して支持されており、枕梁13の車両幅方向中央部の下面に備えられた中心ピン14は台車2に連結されている。(Embodiment 2)
The
本実施形態によれば、アダプター15と、枕梁13の車両幅方向両端部との接合位置をより低くできるので、側梁11と枕梁13との間にアダプター15を設けた場合でも、構体1の高さ位置の変化を最小限に抑えるか、もしくは無くすことが可能となる。また、枕梁13のX方向における曲げ剛性を向上できるため、車両上下方向の振動に対する枕梁13の曲げ変形を低減することが可能となる。
According to the present embodiment, the joint position between the
(実施形態3)
実施形態3として示す台枠10は、実施形態2の台枠構造において、台車2と台枠10の断面視である図7に示すように、床構体5の車両幅方向中央部の高さ位置を両端に対して高くした実施形態である。床構体5の下面に取り付けられた側梁11(図2)が、アダプター15に連結されている。(Embodiment 3)
The
本実施形態によれば、車両連結に用いる連結器受21と床構体5との高さ位置のオフセット量を低減し、中梁を省略した場合においても連結時の荷重を床構体5に効率的に伝達することが可能となる。また、床板7と床構体5の間の空間に配線・ダクト6を配置することや、騒音対策用の防振材などを配置することが可能となる。さらに、床構体5のX方向の曲げ剛性を向上できるため、気密荷重や乗客の重量による車体の変形を低減することが可能となる。なお、実施形態3の構成を、実施形態1の構成と組み合わせてもよい。
According to this embodiment, the offset amount of the height position between the
(実施形態4)
実施形態4として示す台枠構造を備えた構体1は、端梁と側梁の接続部の概略図である図8に示すように、端梁12と側梁11の接続部に、連結荷重を側梁11と床構体5に伝達する際の強度を高める補強部材として板部材22A、22Bを設けた実施形態であり、実施形態1から実施形態3のいずれかの台枠構造に適用できる。(Embodiment 4)
In the structure 1 provided with the underframe structure shown as the fourth embodiment, as shown in FIG. 8 which is a schematic view of the connection portion between the end beam and the side beam, a connecting load is applied to the connection portion between the
板材22Aは、縦板22aと横板22bとを有する。中央で折れ曲がった縦板22aは、遠端部側で端梁12から離間するに従って幅狭となる台形状を有しており、近端部が端梁12に溶接され、底縁が床構体5に溶接されている。また床構体5から離間して配置された横板22bは、遠端部側で端梁12から離間するに従って幅狭となる台形状を有しており、近端部が端梁12に溶接され、一方の側縁が縦板22aに溶接され、他方の側縁が側梁11の側面に溶接されている。つまり、遠端部側の板部材22Aは、端梁12から離間するに従って断面形状が小さくなっている。
The
板部材22Bは、縦板22cと横板22dとを有する。縦板22cは、遠端部側で端梁12から離間するに従って幅狭となる台形状を有しており、近端部が端梁12に溶接され、底縁が側梁11の上面に溶接され、上縁が横板22dの下面中央に溶接されている。また、矩形状の横板22dは中央で折れ曲がり、近端部が端梁12に溶接されている。つまり、遠端部側の板部材22Bは、端梁12から離間するに従って高さが低くなっている。
The
板部材22A、22Bにより、端梁12と側梁11の接続部の強度を高め、中梁を省略した場合においても、応力緩和を図りつつ連結時の荷重を側梁11と床構体5に伝達することが可能となる。なお、板部材22A、22Bの少なくとも一方を設ければ足りる。
The
以上に示した実施例においては、アダプター15はボルト締結によって構体1に取り付けられるものとしたが、溶接によって構体に取り付けて構成することも可能である。また、枕梁13に、台車2に取り付けられるヨーダンパからの荷重を受ける部材を取り付ける構成とすることも可能である。
In the above-described embodiment, the
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の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、ある実施の形態における構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態における構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. 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 in 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 also possible to add / delete / replace a part of the configuration in each embodiment with another configuration.
1・・・構体、2・・・台車、3・・・台車枠、4・・・空気ばね、5・・・床構体、6・・・配線・ダクト、7・・・床板、10・・・台枠、11・・・側梁、12・・・端梁、13・・・枕梁、14・・・中心ピン、15・・・アダプター、16・・・凸部、17・・・穴部、18・・・キー、19・・・ねじ穴、20・・・穴部、21・・・連結器受、22A,22B・・・板部材、30・・・側構体、40・・・妻構体、50・・・屋根構体 1 ... structure, 2 ... trolley, 3 ... trolley frame, 4 ... air spring, 5 ... floor structure, 6 ... wiring / duct, 7 ... floor board, 10 ...・ Underframe, 11 ・ ・ ・ Side beam, 12 ・ ・ ・ End beam, 13 ・ ・ ・ Pillow beam, 14 ・ ・ ・ Center pin, 15 ・ ・ ・ Adapter, 16 ・ ・ ・ Convex part, 17 ・ ・ ・ Hole Part, 18 ... key, 19 ... screw hole, 20 ... hole part, 21 ... coupler receiver, 22A, 22B ... plate member, 30 ... side structure, 40 ... Wife structure, 50 ... roof structure
Claims (6)
前記側梁に取り付けられ、車両長手方向に沿って並んだ複数の凸部を備えたアダプターを有し、
前記枕梁がキーを備えており、
前記キーが前記アダプターの凸部の間に配置され、前記キーと前記凸部とが車両長手方向に延在するボルトを用いて締結されている、
ことを特徴とする台枠構造。In the underframe structure of a rail vehicle having a side beam and a corbel beam and connected to the bogie via the corbel beam.
It has an adapter attached to the side beam and having a plurality of protrusions arranged along the longitudinal direction of the vehicle.
The corbel has a key
The key is arranged between the protrusions of the adapter, and the key and the protrusion are fastened with bolts extending in the longitudinal direction of the vehicle.
The underframe structure is characterized by this.
前記アダプターの凸部の少なくとも一つが、車両長手方向に沿って延在する貫通穴を有し、
前記キーがねじ穴を有し、
前記ボルトが前記貫通穴に挿通されて、前記ねじ穴に螺合されている、
ことを特徴とする台枠構造。In the underframe structure according to claim 1,
At least one of the protrusions of the adapter has a through hole extending along the longitudinal direction of the vehicle.
The key has a screw hole
The bolt is inserted into the through hole and screwed into the screw hole.
The underframe structure is characterized by this.
前記枕梁の車両幅方向における枕梁中央部が、前記台車に対して支持されており、前記枕梁の車両幅方向における枕梁両端部に、前記アダプターが取り付けられており、
前記枕梁中央部が、前記枕梁両端部に対して高い位置にある、
ことを特徴とする台枠構造。In the underframe structure according to claim 1 or 2.
The central portion of the corbel beam in the vehicle width direction of the corbel beam is supported with respect to the bogie, and the adapters are attached to both ends of the corbel beam in the vehicle width direction of the corbel beam.
The central portion of the corbel beam is located higher than both ends of the corbel beam.
The underframe structure is characterized by this.
前記台枠構造は、前記側梁上に設けられた床構体を含み、
前記床構体の車両幅方向における中央部が,前記床構体の車両幅方向における両端部に対して高い位置にある、
ことを特徴とする台枠構造。In the underframe structure according to any one of claims 1 to 3,
The underframe structure includes a floor structure provided on the side beams.
The central portion of the floor structure in the vehicle width direction is located higher than both ends of the floor structure in the vehicle width direction.
The underframe structure is characterized by this.
前記側梁と端梁の接続部を補強する補強部材が設けられている、
ことを特徴とする台枠構造。In the underframe structure according to any one of claims 1 to 4,
A reinforcing member for reinforcing the connection portion between the side beam and the end beam is provided.
The underframe structure is characterized by this.
ことを特徴とする軌条車両。The underframe structure according to claim 5 is provided.
A rail vehicle characterized by that.
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