JP7249843B2 - 枕梁モジュール - Google Patents

Description

この発明の実施形態は、車体台枠を構成する枕梁モジュールに関する。

通常、鉄道車両、例えば、機関車は、車輪および車輪を駆動する主電動機が設けられた台車と、台車に支持された車体台枠と、車体台枠上に設置された車体と、を有している。車体台枠は、一対の側梁と、側梁の間に配置された横梁と、側梁の間に配置された枕梁と、を有している。更に、機関車は、車体内で車体台枠上に設置された冷却用の送風機（ブロワ）を備えている。送風機は、車体の側面又は屋根に設けられた空気取込口から車外の空気を取り込み、通風ダクトを通して床下の主電動機に供給し、主電動機を冷却する。

特開平５－０５８２８８号公報

一般に、上記のような通風ダクトは、車体の床下に設置されるが、車体内及び床下の空間は他の機器や枕梁があり、これらと通風ダクトとの干渉を避けるために、通風ダクトの設計には困難が伴う。例えば、三軸台車を採用する鉄道車両において、車体内のスペース確保のために３つの主電動機に対して１つの送風機で冷却を行う場合、通風ダクトは床下で三方向に分岐し、更に他の機器や枕梁との干渉を避けるために形状が複雑化する。そのため、通風ダクトの設計が一層困難となる。
この発明の実施形態の課題は、床下の機器と干渉することなく容易に通風ダクトを設置可能とする枕梁モジュールを提供することにある。

この発明の実施形態によれば、枕梁モジュールは、少なくとも一対の側縁を有する第１主板と、少なくとも一対の側縁を有し前記第１主板と間隔を置いて平行に対向する第２主板と、それぞれ前記第１主板と第２主板の間に挟まれ前記第１主板および第２主板に連結された複数本のリブと、前記複数本のリブの内、互いに間隔を置いて対向する２本のリブと前記第１主板および第２主板とにより形成された通風ダクトと、前記第１主板に形成され前記通風ダクトに連通した吸気口と、前記第２主板に形成され前記通風ダクトに連通した吐出口と、一端が閉塞された筒状のダクト部材と、を備えている。前記複数本のリブは、前記通風ダクトを形成する２本のリブの一端に連結され前記通風ダクトの一端を閉塞したリブを含み、前記ダクト部材の開口端は、前記通風ダクトの他端に連結され、前記ダクト部材は、前記通風ダクトに連通した吐出口を有している。

図１は、第１実施形態に係る電気機関車を概略的に示す側面図。 図２は、前記電気機関車の車体台枠の枕梁モジュールを示す斜視図。 図３は、前記枕梁モジュールを裏面側から見た斜視図。 図４は、前記枕梁モジュールの裏面側を示す平面図。 図５は、前記枕梁モジュールの内部構造を示す枕梁モジュールの断面図。 図６は、図４の線Ａ－Ａに沿った枕梁モジュールの断面図。 図７は、第２実施形態に係る枕梁モジュールの下面側を示す斜視図。 図８は、第２実施形態に係る枕梁モジュールの吐出口および調整板を示す分解斜視図。 図９は、第２実施形態に係る枕梁モジュールの通風ダクトおよび調整板の断面図。 図１０は、第３実施形態に係る枕梁モジュールの吐出量調整機構を示す平面図。 図１１は、前記吐出量調整機構の断面図。

以下図面を参照しながら、この発明の実施形態について説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状、寸法等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略あるいは簡略化することがある。

（第１実施形態）
図１は、鉄道車両として、第１実施形態に係る機関車を模式的に示す側面図である。図示のように、機関車１０は、複数台、例えば、２台の台車１２と、台車１２上に支持された車体３０と、を備えている。各台車１２は、例えば、３軸台車を用いている。すなわち、各台車１２は、台車枠１４ａ、台車枠１４ａに回転自在に支持された３本の車軸１４ｂ、各車軸１４ｂに取付けられた車輪１５、台車枠１４ａに実装され車軸１４ｂを駆動する３台の主電動機１６等を有している。
車体３０は、台車１２上に支持された車体台枠２０と、車体台枠２０の前後両端部に搭載された２つの運転室構体３０ａと、２つの運転室構体３０ａの間で車体台枠２０上に搭載された機械室構体３０ｂと、を有している。運転室構体３０ａにより前後の運転室３１ａ、３１ａが形成され、２つの運転室構体３０ａおよび機械室構体３０ｂにより機械室３１ｂが形成されている。
機械室３１ｂ内に、複数台、例えば、２台の送風機（ブロワ）３２が設置されている。送風機３２は、それぞれ車体台枠２０上に設置され、台車１２の上方に位置している。送風機３２は、例えば、機械室３１ｂの屋根に形成された吸気口から外気を取り込み、取込んだ外気を、後述する枕梁モジュールの通風ダクトを通して、床下の３台の主電動機１６に冷却風として供給する。

次に、車体台枠２０の一部を構成する本実施形態に係る枕梁モジュールについて説明する。図２は、枕梁モジュールを示す斜視図、図３は、枕梁モジュールの下面側を示す斜視図、図４は、枕梁モジュールの裏面側を示す平面図、図５は、前記枕梁モジュールの内部構造を示す枕梁モジュールの断面図、図６は、図４の線Ａ－Ａに沿った枕梁モジュールの断面図である。これらの各図において、一対の側梁２２の内、枕梁モジュールが締結されている一部分を併せて図示している。
初めに、一例で用いている側梁２２の構成について説明する。図２、図５、図６に示すように、各側梁２２は、チャンネル鋼材で構成され、長手方向に延在する側壁２１ａと、側壁２１ａの一側縁から側壁２３ａに対して垂直に延出し側壁２１ａの一側縁全長に亘って延びる第１壁２１ｂと、側壁２１ａの他側縁から側壁２１ａに対して垂直に延出し他側縁の全長に亘って延び第１壁２１ｂと間隔を置いてほぼ平行に対向した第２壁２１ｃと、を一体に有している。更に、側梁２２は、長手方向に間隔を置いて配置された複数の補強壁２１ｄを有し、各補強壁２１ｄは、第１壁２１ｂと第２壁２１ｃとの間に位置し第１壁２１ｂ、第１壁２１ｃ、および側壁２１ａに連結されている。一対の側梁２２は、側壁２３ａ同士が向かい合った状態で、互いに間隔をおいて平行に対向して配置されている。

図２ないし図６に示すように、枕梁モジュール５０は、平坦な第１主板（上板）５１Ａと、隙間を置いて第１主板とほぼ平行に対向した第２主板（下板）５１Ｂと、これら第１主板５１Ａと第２主板５１Ｂとの間に挟まれた複数本の平板状のリブ（補強梁）７０と、を有している。リブ７０は、それぞれ同一の高さ（幅）に形成され、第１主板および第２主板に対して垂直に立設されている。各リブ７０の一側縁は第１主板５１Ａに連結固定され、他側縁は第２主板５１Ｂに連結固定されている。

図２に示すように、第１主板５１Ａは、ほぼ矩形状に形成され、それぞれ側梁２２と平行に延びる左右一対の第１側縁ＳＥ１および第２側縁ＳＥ２と、それぞれ側梁２２と直交する方向に延びる上下一対の第３側縁ＳＥ３および第４側縁ＳＥ４と、を有している。第１主板５１Ａは、第１側縁ＳＥ１の中央部に開口する切欠きあるいは凹所３２ａと、第２側縁ＳＥ２のほぼ中央部に開口する凹所３３ａと、第１側縁ＳＥ１と第２側縁ＳＥ２との間のほぼ中央で第３側縁ＳＥ３の近傍に形成された開口３８ａと、更に、第２側縁ＳＥ２および凹所３３ａの近傍に形成され吸気口となる矩形状の開口３４とを有している。凹所３２ａの両側に位置する２つの第１側縁ＳＥ１は、それぞれ側梁２２の側壁２１ａに当接可能な第１当接縁３６ａおよび第２当接縁３６ｂを構成している。また、凹所３３ａの両側に位置する第２側縁ＳＥ２は、それぞれ他方の側梁２２の側壁２１ａに当接可能な第３当接縁３６ｃおよび第４当接縁３６ｄを構成している。更に、第１主板５１Ａは、第４側縁ＳＥ４から側梁２２と平行な方向に突出した矩形状の凸部４０ａを一体に有している。

図３および図４に示すように、第２主板５１Ｂは、第１主板５１Ａとほぼ同一の寸法およびほぼ同一の輪郭形状を有している。すなわち、第２主板５１Ｂは、ほぼ矩形状に形成され、それぞれ側梁２２と平行に延びる左右一対の第１側縁および第２側縁と、それぞれ側梁２２と直交する方向に延びる上下一対の第３側縁および第４側縁と、を有している。第２主板５１Ｂは、第１側縁の中央部に開口する凹所３２ｂと、第２側縁のほぼ中央部に開口する凹所３３ｂと、第１側縁と第２側縁との間のほぼ中央で第３側縁の近傍に形成された開口３８ｂと、更に、吐出口となる２つ矩形状の開口３５と、を有している。凹所３２ｂ、３３ｂおよび開口３８ｂは、それぞれ第１主板５１Ａの凹所３２ａ、３３ａおよび開口３８ａと対向している。

第２主板５１Ｂは、第４側縁から側梁２２と平行な方向に突出した矩形状の凸部４０ｂを一体に有している。凸部４０ｂは、第１主板５１Ａの凸部４０ａと平行に対向している。一方の開口３５は、凸部４０ｂの一側縁の近傍に設けられ、他方の開口３５は、開口３８ｂの近傍で、かつ、一方の開口３５と側梁２２と平行に方向に並んで設けられている。
第２主板５１Ｂにおいて、凹所３２ｂの両側に位置する２つの側縁部は、それぞれ第１主板５１Ａの第１当接縁３６ａおよび第２当接縁３６ｂを越えて側梁２２と直交する方向に延出し、それぞれ側梁２２の第２壁２１ｃに当接可能な第１フランジ４２ａおよび第２フランジ４２ｂを構成している。また、凹所３３ｂの両側に位置する２つの側縁部は、それぞれ第１主板５１Ａの第３当接縁３６ｃおよび第４当接縁３６ｄを越えて側梁２２と直交する方向に延出し、それぞれ側梁２２の第２壁２１ｃに当接可能な第３フランジ４２ｃおよび第４フランジ４２ｄを構成している。

第２主板５１Ｂの表面（外面）に円形の中心ピン受け７１ｂおよび４つの円形のばね受け７１ａが形成されている。中心ピン受け７１ｂは、第２主板５１Ｂの表面の幅方向の中央部で開口３８ｂと第３側縁との間に設けられている。４つのばね受け７１ａは、第２主板５１Ｂの４つの角部にそれぞれ設けられている。中心ピン受け７１ｂに中心ピン６８が取り付けられている。

図５および図６に示すように、複数のリブ７０は、側梁２２と平行な方向に延びる複数の縦リブと、側梁２２と直交する方向に延びる複数の横リブと、縦リブに対して斜めに交差して延びるクロスリブ７０Ｘと、を含んでいる。
縦リブ７０は、それぞれ第１主板５１Ａの第１当接縁３６ａ、第２当接縁３６ｂ、第３当接縁３６ｃ、第４当接縁３６ｄに整列して立設された４つの縦リブ７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０を含んでいる。また、縦リブ７０は、凸部４０ａの延出端から凸部４０ａの一方の側縁に整列して第１主板５１Ａの第２側縁ＳＥ３まで連続して延びる縦リブ７０ａと、凸部４０ａの延出端から凸部４０ａの他方の側縁に整列して第１主板５１Ａの第２側縁ＳＥ３まで連続して延びる縦リブ７０ｂと、を含んでいる。縦リブ７０ａ、７０ｂは、所定の間隔を置いて互いに対向して配置されている。縦リブ７０ｂの一部は、縦リブ７０ｆ側に折れ曲がり開口３４の周縁に沿って延びている。

複数の横リブは、第１主板５１Ａの第３側縁ＳＥ３の近傍に位置する横リブ７０と、第１主板５１Ａの第４側縁ＳＥ４の近傍に位置する横リブ７０と、を含んでいる。一方の横リブ７０は、縦リブ７０ｄから縦リブ７０ｆまで延在し、途中で複数の縦リブと交差あるいは連結されている。他方の横リブ７０は、縦リブ７０ｅから縦リブ７０ｇまで延在し、途中で複数の縦リブと交差あるいは連結されている。更に、横リブは、凸部４０ａの延出端縁に整列して設けられた横リブ７０ｈを含んでいる。横リブ７０ｈの両端は縦リブ７０ａおよび７０ｂの端に連結している。

２本の縦リブ７０ａ、７０ｂおよび第１主板５１Ａ、第２主板５１Ｂにより中空の通風ダクト５２を構成している。通風ダクト５２は、凸部４０ａの延出端から第２側縁ＳＥ３まで側梁２２と平行な方向に延びている。凸部４０ａ上に位置する通風ダクト５２の長手方向の一端は、横リブ７０ｈにより閉塞されている。通風ダクト５２の長手方向の他端は、第１主板５１Ａおよび第２主板５１Ｂの側縁ＳＥ３の間に開口している。
通風ダクト５２内に２本の斜め梁７７ａ、７７ｂが設けられている。斜め梁７７ａは、第３側縁ＳＥ３の近傍に設けられ、縦リブ７０ａと第２主板５１Ｂと交差位置から縦リブ７０ｂと第１主板５１Ａとの交差位置まで延びている。斜め梁７７ｂは、第４側縁ＳＥ４の近傍に設けられ、縦リブ７０ａと第１主板５１Ａと交差位置から縦リブ７０ｂと第２主板５１Ｂとの交差位置まで延びている。
第１主板５１Ａに設けられた開口３４は、通風ダクト５２内に連通し、通風ダクト５２の吸気口を形成している。第２主板５１Ｂに形成された２つの開口３５はそれぞれ通風ダクト５２に連通し、２つの吐出口を構成している。

図２ないし図５に示すように、枕梁モジュール５０は、角筒形状のダクト部材５５を有している。ダクト部材５５は、一端が閉塞され、他端が通風ダクト５２の開口端に連結されている。一例では、一対の連結板（例えば、ガゼットプレート）８１およびボルトによりダクト部材５５の側壁と縦リブ７０ａ、７０ｂとが連結されている。これにより、ダクト部材５５は通風ダクト５２に連通し、通風ダクトの一端部を構成している。また、ダクト部材５５に矩形状の開口３７が設けられている。開口３７は、通風ダクト５２内に連通し吐出口を構成している。開口３７は、第２主板５１Ｂの２つの開口３５と一列に並んで配置されている。３つの吐出口となる開口３５および開口３７は、ダクト５２の長手方向に互いに間隔を置いて設けられている。例えば、１つの開口３５は、ダクト５２の長手方向のほぼ中央部に設けられ、他の開口３５および開口３７は、ダクト５２の長手方向の両端部近傍に設けられている。なお、これら吐出口の位置は、前述した台車１４に設けられている３つの主電動機１６の配設位置に合わせて調整される。

図２ないし図４に示すように、上記のように構成された枕梁モジュール５０は、一対の側梁２２間に配置され、ボルトにより一対の側梁２２に締結される。枕梁モジュール５０の縦リブ７０ｄ、７０ｅは一方の側梁２２の側壁２１ａに当接し、それぞれボルトにより側壁２１ａに締結されている。第１フランジ４２ａおよび第２フランジ４２ｂは、それぞれ側梁２２の第２壁２１ｃ上に位置し、ボルトにより第２壁２１ｃに締結されている。
同様に、枕梁モジュール５０の縦リブ７０ｆ、７０ｇは他方の側梁２２の側壁２１ａに当接し、それぞれボルトにより側壁２１ａに締結されている。第３フランジ４２ｃおよび第４フランジ４２ｄは、それぞれ側梁２２の第２壁２１ｃ上に位置し、ボルトにより第２壁２１ｃに締結されている。

図１に示したように、２つの枕梁モジュール５０を有する車体台枠２０は、枕梁モジュール５０の中心ピン６８を台車１２の図示しない芯皿部に差し込んだ状態で台車１２上に支持される。各送風機３２は、枕梁モジュール５０の開口（吸気口）３４に重ねて第１主板５１Ａ上および側梁２２上に設置され、送風機３２の吐出口は、開口（吸気口）３４を介して通風ダクト５２に連通している。また、枕梁モジュール５０の３つの開口（吐出口）３５、３７は、連結ダクトＲＥを介して主電動機１６に接続されている。
送風機３２は、車体３０の屋根に設けられた空気取込口から車外の空気を取り込み、枕梁モジュール５０の通風ダクト５２および３つの連結ダクトＲＥを通して床下の主電動機１６に供給し、主電動機１６を冷却する。

以上のように構成された第１実施形態によれば、枕梁モジュール５０の一部のリブおよび第１、第２主板により通風ダクト５２を構成することにより、枕梁と通風ダクトとを一体化した枕梁モジュールが得られる。通風ダクトを枕梁と一体化することにより、通風ダクトが床下の他の機器に干渉することがほとんどなく、床下の設置スペースを有効に活用することが可能となる。同時に、通風ダクトの形状を簡素化することでき、通風ダクトの設計が容易となる。更に、各主電動機１６に繋がる通風ダクト５２の一部の断面積を調節し各流路での静圧を均一にすることで各主電動機に均等に送風可能な通風ダクト５２が得られる。
以上のことから、本実施形態によれば、床下の機器と干渉することなく容易に通風ダクトを設置可能とする枕梁モジュールが得られる。

次に、他の実施形態に係る枕梁モジュールについて説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第１実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第１実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る枕梁モジュールの下面側（裏面側）を示す斜視図である。
図７に示すように、枕梁モジュール５０は、第１主板（上板）５１Ａと、隙間を置いて第１主板とほぼ平行に対向した第２主板（下板）５１Ｂと、これら第１主板５１Ａと第２主板５１Ｂとの間に挟まれた複数本の平板状のリブ（補強梁）７０と、を有している。リブ７０は、それぞれ同一の高さ（幅）に形成され、第１主板および第２主板に対して垂直に立設されている。各リブ７０の一側縁は第１主板５１Ａに連結固定され、他側縁は第２主板５１Ｂに連結固定されている。第２実施形態によれば、複数のリブ７０は、側梁２２とほぼ平行に延びる複数の縦リブと、側梁２２と直交する方向に延びる複数の横リブとを含んでいる。各側梁２２は、２つのＬ字鋼材を組み合わせて角筒形状に構成されている。

第２実施形態によれば、通風ダクト５２の延長部分は、別体のダクトではなく、第１主板５１Ａ、第２主板５１Ｂ、およびリブ７０により一体の通風ダクトを構成している。すなわち、第１主板５１Ａは、第４側縁ＳＥ４から側梁２２と平行な方向に突出した矩形状の第１凸部４０ａと第３側縁ＳＥ３から側梁２２と平行な方向に突出した矩形状の第２凸部４１ａとを一体に有している。同様に、第２主板５１Ｂは、第４側縁ＳＥ４から側梁２２と平行な方向に突出した矩形状の第１凸部４０ｂと第３側縁ＳＥ３から側梁２２と平行な方向に突出した矩形状の第２凸部４１ｂとを一体に有している。第１凸部４０ｂは、第１主板５１Ａの第１凸部４０ａと平行に対向している。第２凸部４１ｂは、第１主板５１Ａの第２凸部４１ａと平行に対向している。

複数の縦リブ７０は、第１凸部４０ａ、４０ｂの延出端から第１凸部４０ａ、４０ｂの一方の側縁に整列して第２凸部４１ａ、４１ｂの延出端まで連続して延びる縦リブ７０ａと、第１凸部４０ａ、４０ｂの延出端から第１凸部４０ａ、４０ｂの他方の側縁に整列して第２凸部４１ａ、４１ｂの延出端まで連続して延びる縦リブ７０ｂと、を含んでいる。縦リブ７０ａ、７０ｂは、所定の間隔を置いて互いに対向して配置されている。縦リブ７０ｂの一部は、側梁２２側にクランク状に折れ曲がり、開口（吸込み口）３４の周縁に沿って延びている。更に、横リブは、第１凸部４０ａ、４０ｂの延出端縁に整列して設けられ開口端を閉塞した横リブ７０ｈと、第２凸部４１ａ、４１ｂの延出端縁に整列して設けられ開口端を閉塞した横リブ７０ｆと、を含んでいる。
これら２本の縦リブ７０ａ、７０ｂ、第１主板５１Ａ、第２主板５１Ｂ、横リブ７０ｈ、７０ｆにより中空の通風ダクト５２を構成している。通風ダクト５２は、第１凸部４０ａ、４０ｂの延出端から第２凸部４１ａ、４１ｂの延出端まで側梁２２と平行な方向に延びている。

第１主板５１Ａに矩形状の開口（吸込み口）３４が形成され、通風ダクト５２内に連通している。吸込み口３４は、通風ダクト５２の長手方向の中央部よりも第１凸部４０ａ、４０ｂ側に僅かにずれた位置に設けられている。
第２主板５１ｂに３つの開口（吐出口）３５が形成され、それぞれ通風ダクト５２内に連通している。３つの吐出口３５は、例えば、矩形状に形成され、同一の大きさ、寸法に形成されている。３つの吐出口３５は、通風ダクト５２の長手方向の中央部、および両端部に、それぞれ設けられている。すなわち、３つの吐出口３５は、通風ダクト５２の長手方向に互いに間隔を置いて並んでいる。

上述した複数の吐出口３５は、吸込み口３４からの距離がそれぞれ異なり、吸込み口３４から各吐出口３５までの流通抵抗が異なる。そのため、３つの吐出口３５は、開口面積が同一でも、冷却空気の吐出量が同一とならない。
そこで、第２実施形態によれば、枕梁モジュール５０は、吐出口３５の開口面積を調整するための調整板を備えている。
図７に示すように、枕梁モジュール５０は、それぞれ吐出口３５に重ねて第２主板５１Ｂに取付けられた第１調整板７４ａ、第２調整板７４ｂ、第３調整板７４ｃを備えている。調整板７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、それぞれ吐出口３５よりも大きな寸法の矩形状に形成されている。各調整板７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、吐出口３５全体を覆うように配置され、調整板の周縁部が第２主板５１Ｂにねじ止め固定されている。また、各調整板７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、吐出口３５の開口面積を調整するための絞り開口７６ａ、７６ｂ、７６ｃを有している。

第１調整板７４ａは、通風ダクト５２の軸方向一端に設けられた吐出口３５に重ねて配置されている。第１調整板７４ａの絞り開口７６ａは、吐出口３５とほぼ等しい寸法の矩形状に形成され、吐出口３５の全面に対向している。すなわち、上記吐出口３５は、吸込み口３４から最も離間していることから、第１調整板７４ａは、実質的に吐出口３５を閉塞せず、吐出口３５の最大吐出量を維持するように構成されている。
第３調整板７４ｃは、通風ダクト５２の軸方向他端に設けられた吐出口３５に重ねて配置されている。第３調整板７４ｃの絞り開口７６ｃは、吐出口３５よりもやや小さい寸法の矩形状に形成され、吐出口３５に対向している。すなわち、上記吐出口３５は、吸込み口３４から２番目に離間していることから、第３調整板７４ｃは、吐出口３５を部分的に閉塞し、吐出口３５からの吐出量を絞っている。

図８は、第２調整板および吐出口を示す分解斜視図、図９は、通風ダクトおよび第２調整板の断面図である。
図示のように、第２調整板７４ｂは、通風ダクト５２の軸方向のほぼ中央部に設けられた吐出口３５に重ねて配置されている。第２調整板７４ｂの絞り開口７６ｂは、吐出口３５よりも小さい寸法の矩形状に形成され、吐出口３５に対向している。絞り開口７６ｂは、前述した絞り開口７６ｃよりも更に小さい寸法に形成されている。上記吐出口３５は、吸込み口３４に最も隣接していることから、第２調整板７４ｂは、吐出口３５を部分的に閉塞し、吐出口３５からの吐出量を絞っている。
第１、第２、第３調整板７４ａ、７４ｂ、７４ｃの絞り開口７６ａ、７６ｂ、７６ｃの大きさ（開口面積）は、３つの吐出口３５からの冷却空気の吐出量が同一となる、すなわち、均一となる大きさに設定されている。
なお、図９に示すように、第１、第２、第３調整板７４ａ、７４ｂ、７４ｃは、それぞれ連結ダクトＲＥを連結する台座としても機能することができる。

第２実施形態において、枕梁モジュール５０の他の構成は、前述した第１実施形態の枕梁モジュールと同一である。
第２実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加えて、通風ダクトの複数の吐出口から吐出される冷却空気の吐出量を均一にすることができ、台車側の複数の主電動機を均一に冷却することが可能となる。

（第３実施形態）
第３実施形態に係る枕梁モジュールについて説明する。図１０は、第３実施形態に係る枕梁モジュールの吐出量調整機構を示す平面図、図１１は、吐出量調整機構の断面図である。
第３実施形態によれば、枕梁モジュールは、固定の調整板に代えて、吐出口の吐出量を任意に調整可能な吐出量調整機構８０を備えている。
図１０および図１１に示すように、第２主板５１ｂにおいて、吐出口３５の周囲に枠状の凸部（台座部）８４が設けられている。一例では、凸部８４は、第２主板５１ｂと一体に成形されているが、別体の枠体を第２主板５１ｂに取付ける構成としてもよい。

吐出量調整機構８０は、摺動自在な調整板８２と、調整板に連結された長尺な送りねじ（リードスクリュー）８６と、を備えている。一例では、調整板８２は、矩形状の板であり、吐出口３５の長さ（通風ダクト５２の長手方向の長さ）および幅（通風ダクト５２の幅方向の幅）よりも大きな長さおよび幅を有している。調整板８２は、それぞれ幅方向に延びる一対の長孔８２ａを有している。調整板８２は、吐出口３５の近傍で、第２主板５１Ｂの内面上に配置されている。調整板８２は、それぞれ第２主板５１Ｂを通して長孔８２ａに挿通された２つの固定ボルト８８および固定ボルト８８に螺合されたナットにより、第２主板５１Ｂに摺動可能に取り付けられている。調整板８２は、固定ボルト８８を緩めた状態で、吐出口３５を全開にする位置と、吐出口３５を、例えば９０％程度、塞ぐ位置との間を通風ダクト５２の幅方向に摺動可能となっている。

送りねじ８６は、通風ダクト５２の幅方向に延在し、軸方向一端が調整板８２の幅方向一端部に連結されている。また、送りねじ８６の軸方向他端部は、通風ダクト５２の側壁、ここでは、縦リブ７０ａを貫通し、通風ダクト５２の外方に延出している。通風ダクト５２の外方において、送りねじ８６に調整ナット９０がねじ込まれ、縦リブ７０ａの外面に当接している。調整ナット９０を回すことにより、送りねじ８６が軸方向に移動し、これに伴い、調整板８２が通風ダクト５２の幅方向に移動する。このように、調整ナット９０のねじ込み量を調整することにより、調整板８２を任意の位置に移動させて吐出口３５を部分的に塞ぎ、吐出口３５の開口面積を調整することができる、すなわち、吐出口３５からの冷却空気の吐出量を調整することができる。
調整ナット９０のねじ込み量、すなわち、調整板８２の調整位置を示す指標として、例えば、縦リブ７０ａからの送りねじ８６の突出し長さを用いることができる。突出し長さは、例えば、目盛の付された測定治具を送りねじ８６に沿って配置し、送りねじ８６の先端の位置を測定治具で測定することにより、測定することができる。

上記のように構成された吐出量調整機構８０は、前述した枕梁モジュールの３つの吐出口３５のそれぞれに設置されている。吐出量の調整においては、吸込み口３４から通風ダクト５２に冷却空気を流し、各吐出口３５からの冷却空気の吐出量を測定しながら、吐出量調整機構８０により吐出口３５の開口面積を調整する。具体的には、一対の固定ボルト８８を緩めた状態で、調整ナット９０を回して調整板８２を移動させる。吐出量の測定値が所望の値となるように、調整板８２の位置を調整する。調整後、一対の固定ボルト８８およびナットを絞めて調整板８２を調整位置に固定する。また、調整後、送りねじ８６の突出し長さを測定し、別途、測定長さを調整位置として登録しておくとよい。
上記吐出量の調整を３つの吐出口３５について行い、３つの吐出口３５からの吐出量が互いに同一となるように調整する。
なお、上記と同一構成を有する他の枕梁モジュールの吐出量を調整する場合、上記登録された調整位置に送りねじ８６の突出し長さを合わせることにより、所望の吐出量に調整することが可能である。

第３実施形態において、枕梁モジュール５０の他の構成は、前述した第１実施形態の枕梁モジュールと同一である。
第３実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加えて、通風ダクトの複数の吐出口から吐出される冷却空気の吐出量を均一にすることができ、台車側の複数の主電動機を均一に冷却することが可能となる。更に、第３実施形態によれば、通風ダクトの吐出量を一層正確に調整することができる。
なお、第３実施形態において、調整板は矩形板に限らず、他の任意の形状とすることが可能である。また、調整板をスライドさせる移動機構は、送りねじと調整ナットとの組み合わせに限らず、他の種々の移動機構を用いることができる。例えば、送りねじの代わりに、ねじの切られていない調整ロッドを用い、この調整ロッドを治具により押し、引きすることで調整板の位置を調整する構成としてもよい。また、調整位置を示す指標として、調整板あるいは他の部位に視認可能な目盛を設けてもよい。

この発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、枕梁モジュールの第１主板および第２主板の形状は、上述した実施形態に限定されることなく、任意の輪郭形状および側縁形状とすることが可能である。また、リブの本数および設置位置は、実施形態に限定されることなく、適宜選択可能である。通風ダクトの吐出口は、３つに限らず、必要に応じて、増減可能である。

１０…機関車、１２…台車、１６…主電動機、２０…車体台枠、２２…側梁、
３０…車体、３２…送風機、３４…吸気口、３５、３７…吐出口、
５０…枕梁モジュール、５１Ａ…第１主板、５１Ｂ…第２主板、５２…通風ダクト、
５５…ダクト部材、７０…リブ、７２ａ、７２ｂ…縦リブ、７７ａ、７７ｂ…斜め梁、
７４ａ、７４ｂ、７４ｃ…調整板、７６ａ、７６ｂ、７６ｃ…絞り口、
８０…吐出量調整機構、８２…調整板、８６…送りねじ、９０…調整ナット

Claims (5)

1. 少なくとも一対の側縁を有する第１主板と、
   少なくとも一対の側縁を有し前記第１主板と間隔を置いて平行に対向する第２主板と、
   それぞれ前記第１主板と第２主板の間に挟まれ前記第１主板および第２主板に連結された複数本のリブと、
   前記複数本のリブの内、互いに間隔を置いて対向する２本のリブと前記第１主板および第２主板とにより形成された通風ダクトと、
   前記第１主板に形成され前記通風ダクトに連通した吸気口と、
   前記第２主板に形成され前記通風ダクトに連通した吐出口と、
   一端が閉塞された筒状のダクト部材と、を備え、
   前記複数本のリブは、前記通風ダクトを形成する２本のリブの一端に連結され前記通風ダクトの一端を閉塞したリブを含み、
   前記ダクト部材の開口端は、前記通風ダクトの他端に連結され、
   前記ダクト部材は、前記通風ダクトに連通した吐出口を有している、
   枕梁モジュール。
2. 前記第２主板は、中心ピン受けおよびばね受けを有し、
   前記中心ピン受けに固定された中心ピンを更に備えている請求項１に記載の枕梁モジュール。
3. 前記第２主板は、それぞれ前記通風ダクトに連通した複数の吐出口を有し、前記複数の吐出口は前記通風ダクトの長手方向に間隔を置いて並んで設けられ、
   前記第２主板に取付けられ、それぞれ前記吐出口を覆った複数の調整板を更に備え、
   前記複数の調整板は、それぞれ前記吐出口に対向しているとともに互いに開口面積が異なる絞り開口を有している請求項１に記載の枕梁モジュール。
4. 前記第２主板は、それぞれ前記通風ダクトに連通した複数の吐出口を有し、前記複数の吐出口は前記通風ダクトの長手方向に間隔を置いて並んで設けられ、
   前記吐出口の近傍で前記通風ダクトに設けられ、前記吐出口からの吐出量を調整する吐出量調整機構を更に備え、
   前記吐出量調整機構は、前記吐出口の少なくとも一部を覆う閉じ位置と前記吐出口を開放する位置との間を移動可能に前記第２主板に設けられた調整板と、前記調整板に連結され前記調整板を移動する移動機構と、を備えている請求項１に記載の枕梁モジュール。
5. 前記移動機構は、前記調整板に連結された一端と前記通風ダクトを構成する前記リブを貫通して前記通風ダクトの外方に延出した他端部とを有する送りねじと、前記送りねじの他端部にねじ込まれ前記リブに当接した調整ナットと、を備えている請求項４に記載の枕梁モジュール。

Images