CN104583046A - 车辆构架 - Google Patents

Abstract

本发明的车辆构架(1)具有箱顶构架(10)和侧构架(20)及底架(40)、且在底架(40)的下面具备结合行驶装置的枕梁，其实现贯通管的废除和配线、配管的模块化，降低车体的制作工时。在底架(40)的长度方向(120)的靠端部，在宽度方向(110)的中央部侧设有中央部枕梁(47)，在两端部侧设有端部枕梁(48、48)，它们由中空挤压型材构成，该中空挤压型材通过中空挤压成型来形成对置的两张面板和连接该面板彼此的多个肋而成。中央部枕梁(47)以其挤压方向与宽度方向(110)一致的状态配置，端部枕梁(48、48)以其挤压方向与长度方向(120)一致的状态配置。在形成于端部枕梁(48、48)的内部的沿长度方向的多个肋之间能够通过模块化的配线、配管，不仅提高枕梁的刚性，而且还能够降低车体的制作工时。

Description

车辆构架

技术领域

本发明涉及具有构成上面的箱顶构架、构成侧面的侧构架、构成下面的底架，且具备将行驶装置结合于底架的下面的枕梁的单轨车辆、铁路车辆等的车辆构架。

背景技术

近年来，以轻量化、高刚性化、以及制作性的提高为目的，广泛应用以下方法，即、利用中空挤压成型制造由对置的两张面板和连接这两张面板彼此的多个肋构成的刚性高的铝合金制中空挤压型材，并将其灵活利用于构成车辆构架的各构架，组装作为单轨车辆、铁路车辆的构造体的车辆构架。

车辆构架一般由构成上面的箱顶构架、构成侧面的侧构架、构成下面的底架、以及构成长度方向的端面的端构架构成。其中，在构成底架下面的靠长度方向端部的下面的端底架设有具备用于连接相互的车辆的连结器的中梁、和用于由行驶装置(以下称为台车。)支承车体的重量的枕梁。

一般地，采用如下构造，即、通过交叉组合这些中梁和枕梁，而具备能够承担经由连结器、台车而作用于车辆构架的大载荷的强度。中梁使用铝合金制的挤压型材，并且，枕梁为了以高刚性支撑经由台车发挥作用的载荷而需要相应的面积，因此使用上述的铝合金制的中空挤压型材。

在由中梁、枕梁加强的底架的下面，需要在有限的空间内安装构成驱动装置、制动装置等的电源系统、控制系统、高压空气系统等多个设备，需要配置连结这些设备的配线、配管。

但是，在枕梁，需要在中心部形成台车的中心销座，在其两侧形成悬架用空气弹簧支架，这将占据底架的宽度方向的大半。因此，不能充分确保用于上述配线、配管的空间。

因此，在下述的专利文献1的图14、15中，公开了如下结构，即、为了确保用于配线、配管的空间，在位于台车的上方的枕梁设置贯通管，通过该贯通管进行配线、配管。

但是，伴随贯通管的设置，车体的制作工时增加，因此在专利文献1中提出了如下车辆构架，即、通过将中梁内的空间灵活用于配线、配管，从而防止了伴随贯通管的设置的车体的制作工时的增加。

另一方面，作为抑制伴随配线、配管的设置的车体的制作工时的增加的方法，还考虑用外部工件将配线、配管模块化的构件，并安装在车体上。

但是，在专利文献1的图1、2所示的构造中，在中梁上设置用于模块化的配线、配管通过的足够的空间本省就非常困难。另外，由于需要与中梁内的空间一致地使模块化的配线、配管在枕梁的前后屈曲，因此存在车体的制作工时反而增加的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－173628号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，本发明的目的在于，在具有构成上面的箱顶构架和构成侧面的侧构架及构成下面的底架、且在底架的下面具备结合行驶装置的枕梁的车辆构架中，兼顾贯通管的废除和配线、配管的模块化双方，降低车体的制作工时。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明的车辆构架是一种车辆构架，具有箱顶构架和侧构架及底架，且在底架的下面具备用于结合行驶装置的枕梁，上述车辆构架的特征在于，枕梁包括：位于底架的宽度方向中央部并具备与行驶装置结合的中心销的第一枕梁；以及位于底架的宽度方向端部并抵接行驶装置的空气弹簧的第二枕梁。

并且，第一枕梁和第二枕梁由中空挤压型材构成，该中空挤压型材通过中空挤压成型来形成对置的两张面板和连接该面板彼此的多个肋而成，

构成第一枕梁的中空挤压型材的挤压方向沿着底架的宽度方向，而且，构成第二枕梁的中空挤压型材的挤压方向沿着底架的长度方向。

发明的效果

根据本车辆构架，即使不设置贯通管，在，能够使模块化的配线、配管通过挤压方向沿着底架的长度方向并在该方向上形成有多个肋的第二枕梁的内部，能够降低车体的制作工时。而且，第一枕梁的挤压方向沿着底架的宽度方向，并在该方向上形成有多个肋，与沿着底架的长度方向形成的第二枕梁的肋联合，而遍及枕梁全体得到较高的刚性，因此能够用枕梁全体来承担从台车、连结器作用的载荷，还能够实现端底架的轻量化。

附图说明

图1是表示本发明的车辆构架的一个实施方式的底面立体图。

图2是图1所示的车辆构架的A－A剖视图。

图3是图1所示的车辆构架的B－B剖视图。

图4是图1所示的车辆构架的C－C剖视图。

图5是图1所示的车辆构架的D－D剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的车辆构架的一个例子进行说明。

图1是表示本发明的车辆构架的一个实施方式的底面立体图(从台车侧观察车体的立体图)。此外，在各图中，将车辆构架1的垂直方向设为高度方向100，将与该高度方向正交的车辆构架1的宽度方向设为宽度方向110，将与高度方向100、宽度方向110正交的车辆构架1的长度方向设为长度方向120。

在图1所示的车辆构架中，车辆构架1包括：底架40；竖立设置于底架40的宽度方向110的两端部的侧构架20、20(仅图示一方)；竖立设置于底架40的长度方向120的两端部的端构架30、30(仅图示一方)；以及载置于侧构架20、20和端构架30、30的上端部的箱顶构架10。在底架40的宽度方向110的两端部，接合有沿长度方向120延伸且用于进行与侧构架20、20的结合的侧梁41、41，在底架40的长度方向120的两端部，接合有沿宽度方向110延伸且用于进行与端构架30、30的结合的端梁42、42。

侧梁41、41的两端部与端梁42、42的端部接合。在侧构架20、20设有用于乘客观看车外景色或采光的窗开口21、21、21、21、21、21(仅图示一方)和用于乘客乘降的出入口开口22、22、22、22(仅图示一方)。在端构架30、30设有用于乘客向前后的车辆移动的贯通路开口31、31(仅图示一方)。

箱顶构架10、侧构架20、底架40通过沿长度方向120排列铝合金制的多个中空挤压型材并对邻接的中空挤压型材的宽度方向110的端部彼此进行接合而构成。但是，底架40的长度方向120的靠端部有时与底架40的下面的空间相应地通过对铝合金制的板状的挤压型材进行接合而构成。

端构架30通过对铝合金制的板状的挤压型材与梁状的挤压型材进行接合而构成。

并且，侧梁41、端梁42为铝合金制的中空挤压型材。侧梁41与侧构架20、侧构架20与箱顶构架10、端梁42与端构架30、端构架30与侧构架20、端构架30与箱顶构架10的结合利用焊接或摩擦搅拌接合等接合或者螺栓或铆钉等机械的连结机构来进行。

以下，对端底架的详细的结构进行说明。端底架的结构在长度方向120的前后相同，因此对其一方的结构进行说明。

在端底架，在宽度方向110的靠中央部，中梁43、43以与侧梁41、41平行的状态接合于底架40的下面。在端底架，在长度方向120的靠中央部以及靠端部，作为第一横梁的中央部横梁44、以及作为第二横梁的端部横梁45以与端梁42平行的状态接合于底架40的下面。中梁43、43的两端部接合于端梁42和中央部横梁44的侧面。

中央部横梁44的两端部接合于侧梁41、41的侧面。由中梁43、43分割的端部横梁45的端部接合于侧梁41、41或者中梁43、43的侧面。在端梁42与端部横梁45之间设有对连结器(未图示)进行结合的连结器座46，该连结器用于连接车辆构架1与前后的车辆构架，上述连结器座46接合于中梁43、43。

在中央部横梁44与端部横梁45之间，在宽度方向110的靠中央部设有中央部枕梁47作为第一枕梁，在宽度方向110的靠两端部设有端部枕梁48、48作为第二枕梁。中央部枕梁47结合于中梁43、43的侧面，在下面具备用于对台车的中心销(未图示)进行结合的中心销座49。

端部枕梁48、48接合于侧梁41、41和中梁43、43的侧面以及底架40的下面，在下面具备用于对台车的空气弹簧(未图示)进行结合的空气弹簧支架50、50。在适用于单轨车辆用的车辆构架的情况下，被中梁43、43、中央部横梁44、端部横梁45、中央部枕梁47包围的范围成为供车轮插入的车轮室51、51，向底架40的上方突出的箱状部件(未图示)通过接合或者机械的连结机构结合于中梁43、43、中央部横梁44、端部横梁45。为了防止与车轮的干涉并且确保与空气弹簧的接触面积，中央部枕梁47的长度方向120的长度比端部枕梁48的长度方向120的长度小。

图2表示从宽度方向110观察车辆构架1的中央部枕梁47的内部构造的、图1中的A－A剖视图。中央部枕梁47由铝合金制的一个中空挤压型材和平板状的厚板65构成，该中空挤压型材由上面板61、下面板62、斜肋63、以及纵肋64构成。中央部枕梁47以中空挤压型材的挤压方向与宽度方向110一致，且斜肋63、纵肋64沿该方向延伸的状态配置，在上面板61、下面板62、以及纵肋64的宽度方向110的两端部，接合于中梁43(参照图1)的侧面。在下面板62的下表面，在接合部66接合有用于以高刚性支撑台车的中心销的厚板65。在中央部枕梁47的中央设有用于供中心销插入的中心销插入口67，在纵肋64的中央设有用于供固定螺栓(未图示)的螺纹座68插入的螺纹座插入口69，该螺栓用于将中心销结合于厚板65的下表面。

图3表示从长度方向120观察车辆构架1的端部枕梁48的内部构造的、图1中的B－B剖视图。端部枕梁48由铝合金制的两个中空挤压型材和平板状的闭塞板74构成，该两个中空挤压型材的中空挤压型材的挤压方向与长度方向120一致，由水平方向的上面板71、下面板72、以及沿挤压方向延伸的斜肋73构成。上面板71中的端部枕梁48的宽度方向110的靠中央部端部相比下面板72中的端部枕梁48的宽度方向110的靠中央部端部，向端部枕梁48的宽度方向110的靠中央部突出。将端部枕梁48在高度方向100上反转，在未设置闭塞板74的状态下，在接合部75从闭塞板74侧接合上面板71中的端部枕梁48的宽度方向110的靠中央部端部彼此之后，在两个中空挤压型材之间设置闭塞板74，在接合部76接合下面板72中的端部枕梁48的宽度方向110的靠中央部端部和闭塞板74的宽度方向110的端部。

与空气弹簧接触的接合部76的表面与下面板72的表面一致地平滑抬起。如图1所示，端部枕梁48在上面板71、下面板72的宽度方向110的两端部接合于侧梁41和中梁43的侧面。在端部枕梁48的中央设有用于安装空气弹簧的吸气座的吸气座安装面77、用于插入吸气座的吸气座插入口78。

图4表示从长度方向120观察车辆构架1中的中梁43的内部构造的、图1中的C－C剖视图。中梁43由铝合金制的挤压型材构成，该挤压型材由上水平肋81、下水平肋82、纵肋83、以及箱架84构成。在纵肋83中的宽度方向110的靠中央部侧面(图4的右侧)，接合有中央部枕梁47(参照图1)。在上水平肋81的宽度方向110的靠端部的端部和纵肋83的宽度方向110的靠端部侧面(图4的左侧)，接合有端部枕梁48(参照图1)。上水平肋81的高度方向100的位置与图2所示的中央部枕梁47的上面板61、图3所示的端部枕梁48的上面板71的高度方向100的位置相同。

另外，在图4中，下水平肋82的高度方向100的位置与图2所示的中央部枕梁47的下面板62、图3所示的端部枕梁48的下面板72的高度方向100的位置相同。

即、在接合有端部枕梁48的范围，下水平肋82被切掉。在纵肋83的高度方向100的延长线上，设有向上水平肋81的上方突出的箱架84。在该箱架84，结合构成车轮室51的向底架40的上方突出的箱状部件。

图5表示从宽度方向110观察车辆构架1中的中央部横梁44的内部构造的、图1中的D－D剖视图。中央部横梁44由铝合金制的挤压型材，该挤压型材由上水平肋91、下水平肋92、纵肋93、以及箱架94构成。图1所示的端部横梁45也是相同的结构。

另外，在图5中，在纵肋93的长度方向120的靠端部侧面(图5的右侧)接合有图4的中梁43。上水平肋91的高度方向100的位置与图4所示的中梁43的上水平肋81的高度方向100的位置相同。下水平肋92的高度方向100的位置与图4所示的中梁43的下面板82的高度方向100的位置相同。在纵肋93的高度方向100的延长线上，设有向上水平肋91的上方突出的箱架94。在箱架94接合构成车轮室51的向底架40的上方突出的箱状部件。

在该结构中，在端部枕梁48内，由于能够利用沿长度方向120延伸的三角形状的宽阔的空间使配线、配管沿长度方向120通过，所以即使不设置贯通管也能够使模块化的配线、配管简单地通过，从而能够降低车体的制作工时。

另外，如图2所示，中央部枕梁47内的斜肋63沿宽度方向110延伸，如图3所示，通过端部枕梁48内的斜肋73沿长度方向120延伸，从而有效地承担从台车经由空气弹簧作用的剪切载荷。而且，对于直接作用来自台车的载荷的中央部枕梁47而言，由于整周接合于刚性高的中梁43，并且在下面接合有厚板65，因此通过尺寸小的中央部枕梁47与仅上面板71、下面板72接合于侧梁41、中梁43的端部枕梁48的组合，也能够确保足够的强度。根据该结构，即使以不与车轮干涉的方式使中央部枕梁47的长度方向120的尺寸比端部横梁48的长度方向120尺寸小，也能够得到必要的强度。除此以外，由于能够以从单面(下面板72侧)进行的作业来接合端部枕梁48，因此能够进一步降低车体的制作工时。

并且，端底架(底架40的长度方向120靠端部下面)的外缘由侧梁41、端梁42、以及中央部横梁44构成，并且从一方的侧梁41朝向另一方的侧梁41沿宽度方向110接合有端部枕梁48、中梁43、中央部枕梁47、中梁43、端部枕梁48而构成一体的枕梁。而且，中梁43的长度方向120的两端部分别接合于端梁42和中央部横梁44，从而侧梁41、端梁42、中梁43、中央部横梁44、端部横梁45、连结器座46、中央部枕梁47、端部枕梁48全部通过接合而构成牢固结合的一体构造。因此，能够用端底架整体承担从台车、连结器作用的载荷，还能够实现端底架的轻型化。另外，构成车轮室51的中梁43、中央部横梁44、端部横梁45一体地具有结合向底架40的上方突出的箱状部件的箱架84(参照图4)、94(参照图5)，因此无需另外设置箱架，能够进一步降低车体的制作工时。

本发明的技术范围虽然基于权利要求范围的各权利要求的记载或用于解决课题的方案的记载来决定，但也涉及本领域人员据此容易置换的范围。

符号的说明

1—车辆构架，10—箱顶构架，20—侧构架，21—窗开口，22—出入口开口，30—端构架，31—贯通路开口，40—底架，41—侧梁，42—端梁，43—中梁，44—中央部横梁，45—端部横梁，46—连结器座，47—中央部枕梁，48—端部枕梁，49—中心销座，50—空气弹簧支架，51—车轮室，61—上面板，62—下面板，63—斜肋，64—纵肋，65—厚板，66—接合部，67—中心销插入口，68—螺纹座，69—螺纹座插入口，71—上面板，72—下面板，73—斜肋，74—闭塞板，75、76—接合部，77—吸气座安装面，78—吸气座插入口，81—上水平肋，82—下水平肋，83—纵肋，84—箱架，91—上水平肋，92—下水平肋，93—纵肋，94—箱架，100—车辆构架1的高度方向，110—车辆构架1的宽度方向，120—车辆构架1的长度方向。

Claims (10)

1.一种车辆构架，具有箱顶构架和侧构架及底架，且在上述底架的下面具备用于结合行驶装置的枕梁，上述车辆构架的特征在于，

上述枕梁包括：位于上述底架的宽度方向中央部并具备与上述行驶装置结合的中心销的第一枕梁；以及位于上述底架的宽度方向端部并抵接上述行驶装置的空气弹簧的第二枕梁，

上述第一枕梁和上述第二枕梁由中空挤压型材构成，该中空挤压型材通过中空挤压成型来形成对置的两张面板和连接该面板彼此的多个肋而成，

构成上述第一枕梁的中空挤压型材的挤压方向沿着上述底架的宽度方向，而且，构成上述第二枕梁的中空挤压型材的挤压方向沿着上述底架的长度方向。

2.根据权利要求1所述的车辆构架，其特征在于，

上述肋的至少一个从上述面板的法线方向倾斜。

3.根据权利要求1所述的车辆构架，其特征在于，

上述第一枕梁的上述底架的长度方向的长度比上述第二枕梁的上述底架的长度方向的长度小。

4.根据权利要求1所述的车辆构架，其特征在于，

上述第一枕梁由一个上述中空挤压型材和接合于其下表面的平板状的厚板构成。

5.根据权利要求1所述的车辆构架，其特征在于，

上述第二枕梁由两个上述中空挤压型材和接合于其中间的平板状的闭塞板构成，

构成上述中空挤压型材的一方的上述面板中的、上述第二枕梁的宽度方向中央部侧端部相比构成上述中空挤压型材的另一方的上述面板中的、上述第二枕梁的宽度方向中央部侧端部，向上述第二枕梁的靠宽度方向中央部突出，

上述一方的面板中的上述第二枕梁的靠宽度方向中央部的端部彼此接合，上述另一方的面板中的上述第二枕梁的宽度方向中央侧端部经由位于该另一方的面板间的上述闭塞板而接合。

6.根据权利要求1所述的车辆构架，其特征在于，

上述第一枕梁中的上述底架的宽度方向两端部和上述第二枕梁中的上述底架的宽度方向中央部侧端部接合于中梁，该中梁位于上述第一枕梁与上述第二枕梁之间，且在上述底架的长度方向上延伸，

上述第二枕梁中的上述底架的宽度方向端部侧端部接合于侧梁，该侧梁位于上述底架的宽度方向的两端部，且在上述底架的长度方向上延伸。

7.根据权利要求6所述的车辆构架，其特征在于，

上述侧梁的长度方向两端部接合于端梁，该端梁位于上述底架的长度方向两端部且在上述底架的宽度方向上延伸，

上述中梁的长度方向两端部接合于上述端梁和第一横梁，该第一横梁位于比上述枕梁更靠上述底架的长度方向中央部，且沿上述底架的宽度方向延伸，

上述第一横梁的长度方向两端部接合于上述侧梁，

位于上述端梁与上述枕梁之间且沿上述底架的宽度方向延伸的第二横梁的端部接合于上述侧梁和上述中梁，

位于上述端梁与上述第二横梁之间且支撑从连结器作用的载荷的连结器座接合于上述中梁。

8.根据权利要求7所述的车辆构架，其特征在于，

上述中梁、上述第一横梁、上述第二横梁由两张具有在水平方向上延伸的肋的挤压型材构成，该两张挤压型材在上述底架的高度方向上具有恒定距离，

构成上述中梁、上述第一横梁、上述第二横梁的上述肋中的上述底架的高度方向的位置与构成上述第一枕梁、上述第二枕梁的两张上述面板中的上述底架的高度方向的位置相同。

9.根据权利要求7所述的车辆构架，其特征在于，

被上述第一枕梁、上述中梁、上述第一横梁、上述第二横梁包围的范围成为供上述行驶装置的车轮插入的车轮室。

10.根据权利要求9所述的车辆构架，其特征在于，

上述中梁、上述第一横梁、上述第二横梁由挤压型材构成，该挤压型材一体地挤压出结合箱状部件的箱架而成，该箱状部件向上述底架的上方突出且构成上述车轮室。