JP2007091116A - 鉄道車両用の車体 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単、軽量で十分な強度を得、コスト、走行、省エネ上の問題を解消する。
【解決手段】車輪より低く隣接車体フローティング支持用の連接部９２がある低床枠部５１ｃ、低床枠部５１ｃの左右に立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅを経て車輪より高く側方へ延び台車による被支持部１１１がある高床枠部５１ａ、５１ｂ、高床枠部５１ａ、５１ｂの端部横フレーム５１ａ１、５１ｂ１、低床枠部５１ｃの端部から側方へ延びた張り出し横フレーム１１２ａ、１１２ｂとの外端間を立ち上がりフレーム１１３ａ、１１３ｂで連結し立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅの端部立ち上がりフレーム５１ｄ１、５１ｅ１を含む端部枠１１４ａ、１１４ｂと、を有するように接合して組み立てたフレーム構造の台枠５１を持ち、各フレーム５１ａ１、５１ｂ１、５１ｄ１、５１ｅ１、１１２ａ、１１２ｂを少なくともボックス断面とすることにより、上記目的を達成する。
【選択図】図１

Description

本発明は隣接する車体を垂直な一軸回りに回動できるように連接してフローティング支持し、自身は台車によって支持される鉄道車両用の車体に関するものである。

従来、バリアフリーに対応するなどのために車体を低床化する方法として、台車を有した車体間に台車を有しない車体をフローティング支持して、このフローティング支持した車体を台車を有していないことで低床化することが鉄道車両、特に路面電車で知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

一方、左右の車輪間を連結する車軸を無くし、左右の車輪間部分を車軸よりも低くした台車により車体を支持し、車体の左右の車輪間で低床化できるようにしたものも知られている（例えば、特許文献３参照。）。これにより、台車を有した車両の車体をも低床化することができる。
特開２００１−３０１６１４号公報 特開２００３−４８５３９号公報 特開２００３−２５９８９号公報

ところで、特許文献１、２に記載のような形式の路面電車などの車体は比較的小型で連結する数も最大で５車体と小規模である。このため、近時のバリアフリー化からは車椅子の通行などを配慮した通路の拡がりが、交通、運行の効率の上からは乗車効率をいかに増やせるかが課題になる。それには、従来から知られる側構体に沿ったロングシートを採用するのが有利である。

しかし、特許文献３に記載のような台車を採用した低床車体では、クロスシートを採用して台車のフレームの側梁上にある二次サスペンションをクロスシートの背もたれ部に収めるようにして対応しており、車輪間に形成した折角の低床枠部による通路幅がクロスシートのために狭まってしまう。クロスシートをロングシートに置き換えようとしても、ロングシートでは二次サスペンションを背もたれ部に納め切れず低床でのロングシート化は実現できない。また、これを実現できる台車はまだ提供されていなかった。

そこで、本出願人は台車を有しながら低床でロングシートを採用した鉄道車両を先に提案している。具体的には、台車により支持される車体の台枠が、台車の車輪よりも低く端部に前記フローティング支持のために張り出した連接部が設けられた低床枠部と、この低床枠部の両側からの立ち上がり枠部を経て車輪よりも高く側方へ延び台車に支持される被支持部を持つ高床枠部とを有するフレーム構造をなし、高床枠部が車輪の上に位置して台車側梁上に低く設置した二次サスペンションにて支持し、高床枠部上にロングシートの座部を配している。

このような車両でのロングシートの採用は、車内空間の広がりに貢献でき、これに関連して、一層の利便性が求められている。そんな中、本発明者は、台車で支持される車体の妻構体の貫通口縁をロングシートの背もたれ部側に後退させる要求を満足するのに車体の剛性が低下して歪みや変形をもたらす問題に遭遇し、強度を高めたが、勢い複雑化、重量化し、コスト上昇、走行性の低下、省エネ上の新たな問題になった。そこで、これらの点につき種々に実験をし検討を重ねた結果、比較的簡単かつ軽量なフレーム構造にて十分な強度が得られる台枠構造ないしは車体構造を見出した。

本発明の目的は、このような新たな知見に基づき、比較的簡単かつ軽量で十分な強度が得られ、コスト性、走行性、省エネ性に特に問題となるようなことのない鉄道車両用の車体を提供することにある。

上記のような目的を達成するために、本発明の鉄道車両用の車体は、隣接する車体を垂直な一軸回りに回動できるように連接してフローティング支持し、自身は台車によって支持される鉄道車両用の車体において、台車の車輪よりも低く端部に前記フローティング支持のために張り出した連接部が設けられた低床枠部と、この低床枠部の両側からの立ち上がり枠部を経て車輪よりも高く側方へ延び台車に支持される被支持部を持つ高床枠部と、この高床枠部の端部横フレームと低床枠部の端部から側方へ延びた張り出し横フレームとの外端間を立ち上がりフレームで連結し立ち上がり枠部の端部立ち上がりフレームを含む端部枠と、を有するように接合して組み立てたフレーム構造の台枠を持ち、前記張り出し横フレームと、立ち上がり枠部の端部立ち上がりフレーム、または端部立ち上がりフレームおよびその近傍の立ち上がりフレームと、高床枠部の端部横フレーム、または端部横フレームおよびその近傍の横フレームと、を少なくともボックス断面としたことを特徴としている。

このような構成の鉄道車両用の車体は、その台枠における、車輪よりも高い左右両側の高床枠部の被支持部を台車によって支持されて走行でき、台車を有しながら、台枠の高床枠部間に立ち上がり枠部を経て繋がった車輪よりも低い低床枠部上で乗客が乗降および行き来ができるし、高床枠部上をロングシートにしたときの蹴込み部を与えられる。また、低床枠部の端部に張り出した連接部によって、隣接する車体を垂直な一軸まわりに回動できるように連接してフローティング支持でき、その際、端部枠は、高床枠部、立上り枠部および低床枠部のＺ型繋がり形状の端部に位置して、その枠構造による高い剛性と、低床枠部からの張り出し横フレーム部、立上り枠部の端部立ち上がりフレーム部、高床枠部の端部横フレーム部がボックス断面を有して、低床枠部の端部にある台枠幅方向中央の連接部から左右両側の高床枠部に有する台枠の幅方向左右に偏って位置する被支持部へ向けた、前記フローティング支持による負荷が伝わる主経路をなし高い曲げ強度を発揮することが、相乗して、高床枠部、立ち上がり枠部および低床枠部に曲げやねじれが生じたりそれらのＺ型繋がり形状が変形したりするのを、特に構造が複雑化したり重量化するようなことなく十分に防止することができる。また、高床枠部の端部横フレームとその近傍の横フレーム、立ち上がり枠部の端部立ち上がりフレームとその近傍の立ち上がりフレーム、が共にボックス断面で設けられる場合では、高床枠部、立ち上がり枠部、低床枠部および端部枠が曲げ強度の高いフレームによる３面立体枠を、高床枠部、立ち上がり枠部および低床枠部の端部に構成して、前記負荷に対する強度をさらに高められる。

さらに、連接部が、無垢な金属ブロックよりなり、低床枠部が、張り出し横フレームが側方に向け接合されたボックス断面をした左右の側縦フレーム間に中間縦フレームを配し表裏の板材によりボックス型に閉じたボックス型端部を有し、このボックス型端部が左右の張り出し横フレーム間で張り出して連接部と接合されて連接部を含め平面視して先細りの張り出し形状をなしている、構成では、
無垢な金属ブロックにより隣接する車体のフローティング支持に必要な垂直まわりの一軸回動ができる連接、構造および強度上で満足しやすくしながら、これを低床枠部に設けた、張り出し横フレームが側方に向け接合されたボックス断面をした左右の側縦フレーム間に中間縦フレームを配し表裏の板材によりボックス型に閉じたボックス型端部に接合することで、連接部を持った低床枠部の端部の曲げや捩れに対する強度を大半が中空構造にて十分なものにしながら、平面視して連接部に向けた先細り形状とすることで強度低下なく最小ボリュームとすることができる。

さらに、ボックス型端部が、張り出し横フレームと共に低床枠部の本体側よりも厚くされ、連接部の取り付け基部とほぼ同じ厚みで接合されている、構成では、
低床枠部の端部に要求される強度を無駄なく満足することができる。

さらに、ボックス型端部と連接部とが開口どうしを突き合わせて接合されている、構成では、
無垢な金属ブロックである連接部と板構造であるボックス型端部とが、双方の開口を利用して、無垢構造から板構造への急な変化を防止しやすい。

さらに、高床枠部が、被支持部を補強された広幅横フレームがなし、この広幅横フレームと端部横フレームとの間に適数の横フレームを配してあり、立ち上がり枠部が、端部立ち上がりフレームと、その内側の立ち上がりフレームと、広幅横フレームにほぼ対応して位置する補強された広幅立ち上がりフレームとを配してあり、低床枠部が窓を有した枠板上に、側縦フレームと、これら側縦フレームの間に位置する複数の縦フレームとを配してボックス形状とし、かつ、広幅横フレームおよび広幅立ち上がりフレームとにほぼ対応する幅範囲に横フレームを配してある、構成では、
台枠における被支持部を台車によって支持される部分での強度が十分なものとなる。

本発明のそれ以上の目的および特徴は、以下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限りにおいて種々な組合せで複合して採用することができる。

本発明の鉄道車両用の車体によれば、車輪よりも高い左右両側の高床枠部を支持して走行する台車を有して車輪よりも低い低床枠部で乗客の乗降、居住ができ、かつ、低床枠部の端部に張り出した連接部にて隣接する車体をフローティング支持するのに、Ｚ型に繋がる高床枠部、立上り枠部および低床枠部に対する端部枠による連結補強と、端部枠の低床枠部からの張り出し横フレーム部、立上り枠部の端部立ち上がりフレーム部、高床枠部の端部横フレーム部が、連接部から左右被支持部へ向けたフローティング支持負荷が伝わる主経路をなしてボックス断面による高い曲げ強度を発揮すること、の相乗により、特に構造が複雑化したり、重量化したりせずに、従って、コスト性、走行性、省エネ性の問題なく、十分な強度が得られ、妻構体への強度依存を軽減し、また、無くせるので、妻構体の設計自由度を高められる。

また、高床枠部の端部横フレームとその近傍の横フレーム、立ち上がり枠部の端部立ち上がりフレームとその近傍の立ち上がりフレーム、が共にボックス断面で設けられる場合では、高床枠部、立ち上がり枠部、低床枠部および端部枠の端部に曲げ強度の高いフレームによる３面立体枠をなすので、前記負荷に対する強度をさらに高められるし、その結果、かえってフレーム構造をスリムに設計し、軽量化が図れる利点となる。

さらに、無垢な金属ブロックの連接部にてフローティング支持のための連接の構造および強度を容易に確保して、低床枠部の中空なボックス型端部に接合することで、低床枠部の連接部を持った端部の曲げや捩れに対する強度を重量化せずに高め、しかも、平面視して連接部に向けた先細り形状であることにより、強度低下なく最小ボリューム、最小重量とすることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る鉄道車両用の車体について図１〜図１１を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。なお、以下の説明および図示は、本発明の具体例であって、特許請求の範囲の記載内容を限定するものではない。

本実施の形態の鉄道車両用の車体は、図８、図９に示す例のように、台車を有した車体１に台車を有しない隣接する車体１１を連接してフローティング支持し、３連式、５連式などの路面電車を編成するのに適用される鉄道車両用の車体であって、特に、台車を有した車体１の場合の一例である。図示しないが３連式では台車を有した前後の車体１、１間に台車を有しない車体１１をフローティング支持した連接となり、５連式では図８、図９に示すように台車を有した中央の車体１の両側に隣接する台車を有しない車体１１をフローティング支持し、それら両側の台車を有しない車体１１の図示しない側の各端部を、それらと対向し合う台車を有した図示しない車体１によってフローティング支持する連接となる。従って、台車を有した車体１としては、隣接する車体１１を両側にフローティング支持するか、片側だけにフローティング支持するかの違いによって、連接部９２が両側に設けられたものと、片側だけに設けられたものとの２通り必要である。また、台車は全て動力を搭載する必要は特になく、動力を搭載しないものと複合して採用することができる。

本実施の形態の台車を有した車体１は、図８、図９と共に既述したように両側に隣接した車体１１をフローティング支持するタイプのもので、図１０、図１１に示すように前後の左右を４つの車輪１２〜１５によって、それら左右の車輪１２、１３と車輪１４、１５との外側に位置する左右の側梁１６ａ、１６ｂが、車輪１２〜１５個々の車軸１２ａ〜１５ａとそれを軸受する軸箱１７〜２０、および前後左右の一次サスペンション２１〜２４を介し支持されるフレーム１６を有した台車３１を備え、この台車３１のフレーム１６は、その側梁１６ａ、１６ｂ上の左右の二次サスペンション４１、４２による図１０、図１１に示す車体１の支持高さＨを車輪１２〜１５の上方近くに設定している。

これに対し、車体１の台枠５１は二次サスペンション４１、４２により支持された左右の高床枠部５１ａ、５１ｂと、左右の車輪１２、１３間、車輪１４、１５間で、車輪１４、１５の頂部よりも低く、具体的には車輪１４、１５のほぼ車軸１２ａ〜１５ａ以下の高さに設定した低床枠部５１ｃと、この低床枠部５１ｃの左右両側から左右の高床枠部５１ａ、５１ｂへ立ち上がる左右の立ち上り枠部５１ｄ、５１ｅとを備えたものとしている。

また、台車３１側では、そのフレーム１６の側梁１６ａ間を連結する図１０、図１１に示すような連結部１６ｄは、車体１の前記台枠５１の外まわりをそれにほぼ沿って経由させると共に、車体１側では、高床枠部５１ａ、５１ｂを座部６１ａ、立ち上り枠部５１ｄ、５１ｅを蹴込み部６１ｂとするロングシート６１を設けたものとしている。ロングシート６１の座部６１ａには座ぶとん６２を設置し、その背部には車体１の側構体に沿った背もたれ６３を設置して座りごこちをよくしている。なお、左右の二次サスペンション４１、４２はそれぞれ前後のコイルバネ４１ａ、４１ｂ、コイルバネ４２ａ、４２ｂで構成しているが、その構造や数は特に限定されない。

以上のように、台車３１のフレーム１６の側梁１６ａ、１６ｂが、左右の車輪１２、１３、車輪１４、１５の外側に、それぞれに関連して左右に分かれている一次サスペンション２１、２３、一次サスペンション２２、２４による支持構造物と共に位置して支持されていることにより、左右の車輪１２、１３間、車輪１４、１５間を車体１の低床枠部５１ｃの専用スペースに供して可及的に広い低床枠部５１ｃを得ている。同時に、車体１の側梁１６ａ、１６ｂ上の二次サスペンション４１、４２により支持される部分をも含んで車輪１２〜１５の直上まで一連に低くした平坦な高床枠部５１ａ、５１ｂが左右に得られ、これを座部６１ａとし、高床枠部５１ａ、５１ｂと低床枠部５１ｃとの間の立ち上り枠部５１ｄ、５１ｅを蹴込み部６１ｂとしたロングシート６１が低床枠部５１ｃのスペースをそのままに左右両側に実現する。この結果、左右の車輪１２、１３間、車輪１４、１５間一杯を有効利用した低床化と、二次サスペンション４１、４２による被支持部１１１をも含んで車輪１２〜１５の直上まで低くした平坦な左右の高床枠部５１ａ、５１ｂを座部６１ａとし、それら高床枠部５１ａ、５１ｂと低床枠部５１ｃとの間の立ち上り枠部５１ｄ、５１ｅを蹴込み部６１ｂとしたロングシート化が実現し、低床枠部５１ｃによる通路１０１の通路幅の拡大によるさらなるバリアフリー化、乗車効率の向上が図れる。具体的には車体１の低床枠部５１ｃが形成する通路１０１にはロングシート６１への乗客の着座に併せ、立ち客が３列になって乗れるようになる。これに対応して車体１の低床枠部５１ｃに対応する通路１０１の幅範囲には吊革１０４を３列設けてある。

また、二次サスペンション４１、４２が左右の側梁１６ａ、１６ｂ上で前後に並ぶ既述のコイルバネ４１ａ、４１ｂ、コイルバネ４２ａ、４２ｂなどであって、比較的背が高くても、図１０、図１１に示すように側梁１６ａ、１６ｂの一次サスペンション２１、２３、一次サスペンション２２、２４で支持される前後部分よりも低くした途中低位部１６ｃ、１６ｃに支持することにより、前記車体１の支持高さＨを満足することができ、二次サスペンション４１、４２自体の改良は特に要らず、従来設計のまま適用できる。なお、途中低位部１６ｃ、１６ｃは左右の側梁１６ａ、１６ｂの外側へ図１０、図１１に示すように張り出して車体１のより外側支持、より幅広化に対応し、車軸１２ａ〜１５ａの側梁１６ａ、１６ｂの外側に突出した位置にディスクブレーキ１０５を設け、ディスクブレーキ１０５が二次サスペンション４１、４２の設置域外にはほぼ張り出さないようにしている。

さらに、図９、図１０に示すように、車体１は出入り口がなく、右側の車体１１はその一部を図示しているように前後２箇所に出入り口８１を持ち、左側の車体１１は図示しないが中央１箇所にだけ出入り口を設けている。また、ロングシート６１は車体１、１１が編成する鉄道車両の全長に亘って設けてある。しかし、これに限られることはない。なお、図示しないが台車３１を動力台車とするには、例えば、軸箱１７〜２０に位置して車輪１２〜１５に直結したモータを備えたものとすればよく、それには、各モータは軸箱１７〜２０内に図示しない固定子を固定して装備し、この固定子に対向する図示しないロータを車軸１２ａ〜１５ａに固着すればよい。

なお、車体１は図８、図９に示すように、隣接する車体１１を連接してフローティング支持するのに、垂直な１つの軸９１まわりに回動できるようにして行い、車体１、１１の軌条の湾曲やその変化に対応した走行ができるようにしている。そのために、車体１、１１の連接部９２、９３どうしを軸受９４を介して連接し、一軸９１まわりの回動がスムーズに行えるようにしている。

以上のように本実施の形態の車体１は、台車３１の車輪１２〜１５よりも低く端部に前記フローティング支持のために張り出した連接部９２が設けられた低床枠部５１ｃと、この低床枠部５１ｃの両側からの立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅを経て車輪１２〜１５よりも高く側方へ延び台車３１に支持される被支持部１１１を持つ高床枠部５１ａ、５１ｂとを持った台枠５１を有している。

本実施の形態では、特に、図１〜図６に示すように台枠５１における高床枠部５１ａ、５１ｂの端部横フレーム５１ａ１、５１ｂ１と低床枠部５１ｃの端部から側方へ延びた張り出し横フレーム１１２ａ、１１２ｂとの外端間を立ち上がりフレーム１１３ａ、１１３ｂで連結し、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅの端部立ち上がりフレーム５１ｄ１、５１ｅ１を含む端部枠１１４ａ、１１４ｂと、を有するように溶接接合して組み立てたフレーム構造とし、さらに、前記張り出し横フレーム１１２ａ、１１２ｂと、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅの端部立ち上がりフレーム５１ｄ１、５１ｅ１、または端部立ち上がりフレーム５１ｄ１、５１ｅ１およびその近傍の立ち上がりフレーム５１ｄ２、５１ｅ２と、高床枠部５１ａ、５１ｂの端部横フレーム５１ａ１、５１ｂ１、または端部横フレーム５１ａ１、５１ｂ１およびその近傍の横フレーム５１ａ２、５１ｂ２と、を少なくともボックス断面としている。

このように、車体１は車輪１２〜１５よりも高い高床枠部５１ａ、５１ｂの被支持部１１１を走行できるように支持される台車３１を有しながら、台枠５１の高床枠部５１ａ、５１ｂ間に立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅを経て繋がった車輪１２〜１５の頂部、具体的には車軸１２ａ〜１５ａよりも低い低床枠部５１ｃ上の通路１０１で乗客が乗降および行き来ができるし、高床枠部５１ａ、５１ｂ上をロングシート６１にしたときの蹴込み部６１ｂを与えられる。また、低床枠部５１ｃの端部に張り出した連接部９２によって、隣接する車体１１を垂直な一軸９１まわりに回動できるように連接してフローティング支持するのに、前記端部枠１１４ａ、１１４ｂは、高床枠部５１ａ、５１ｂ、立上り枠部５１ｄ、５１ｅおよび低床枠部５１ｃのＺ型繋がり形状の端部に位置して、その枠構造による高い剛性と、低床枠部５１ｃからの張り出し横フレーム１１２ａ、１２ｂ部、立上り枠部５１ｄ、５１ｅの端部立ち上がりフレーム５１ｄ１、５１ｅ１部、高床枠部５１ａ、５１ｂの端部横フレーム部５１ａ１、５１ｂ１がボックス断面を有して、低床枠部５１ｃの端部にある台枠幅方向中央の連接部９２から左右両側の高床枠部５１ａ、５１ｂに有する台枠５１の幅方向左右に偏って位置して図１に示すような台車３１による支持力Ｐを受ける被支持部１１１へ向けた、前記フローティング支持による図１に示すような負荷Ｆが伝わる主経路Ａをなし高い曲げ強度を発揮することが、相乗して、高床枠部５１ａ、５１ｂ、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅおよび低床枠部５１ｃに曲げやねじれが生じたりそれらのＺ型繋がり形状が変形したりするのを、特に構造が複雑化したり重量化するようなことなく十分に防止することができる。

したがって、コスト性、走行性、省エネ性の問題なく、十分な強度が得られ、図７、図９に示す妻構体２０１への強度依存を軽減し、また、無くせるので、図７に示す貫通開口２０２の口縁２０２ａを図９に示すロングシート６１の背もたれ６３側に寄せるなど、妻構体２０１の設計自由度を高められる。その結果、かえってフレーム構造をスリムに設計し、軽量化が図れる利点ともなる。

また、高床枠部５１ａ、５１ｂの端部横フレーム５１ａ１、５１ｂ１とその近傍の横フレーム５１ａ２、５１ｂ２、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅの端部立ち上がりフレーム５１ｄ１、５１ｅ１とその近傍の立ち上がりフレーム５１ｄ２、５１ｅ２、が共にボックス断面で設けられる図示の場合と一部ことなる構成では、高床枠部５１ａ、５１ｂ、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅ、低床枠部５１ｃおよび端部枠１１４ａ、１１４ｂが曲げ強度の高いフレームによる、頂点に符号を付して示す３面立体枠１２１、１２１を、左右の高床枠部５１ａ、５１ｂ、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅおよび低床枠部５１ｃの端部に構成して、前記負荷Ｆに対する強度をさらに高められる。しかし、図示する例では、左右の立体枠１２１の外側にある立ち上がりフレーム１１３ａ、１１３ｂは補強リブ１１３ｃを持ったチャンネル材として過剰な重量化を避けて必要強度を確保している。

また、図１〜図６に示すように、高床枠部５１ａおよび５１ｂは、それぞれの内、外側縦フレーム５１ａ５、５１ａ５および縦フレーム５１ｂ５、５１ｂ５を内向きのチャンネル材とし、被支持部１１１を持った幅広横フレーム５１ａ３、５１ｂ３を下向きなチャンネル材よりなり下からの合わせ板１２２や二次サスペンション４１、４２に対する筒状のばね受筒１２３、ばね座１２４で補強された構造をなし、この広幅横フレーム５１ａ３、５１ｂ３と端部近傍の横フレーム５１ａ２、５１ｂ２との間にその他の適数の横フレーム５１ａ４、５１ｂ４をチャンネル材やアングル材として配した構造としてあり、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅが、端部立ち上がりフレーム５１ｄ１、５１ｅ１と、その内側の立ち上がりフレーム５１ｄ２、５１ｅ２と、広幅横フレーム５１ａ３、５１ｂ３にほぼ対応して位置する補強された広幅立ち上がりフレーム５１ｄ３、５１ｅ３とを配してあり、低床枠部５１ｃが窓１３５を有した枠板１３６上に、左右の側縦フレーム５１ｃ、１５１ｃ１と、これら側縦フレーム５１ｃ１、５１ｃ１の間に位置する複数の中間縦フレーム５１ｃ２とを配してボックス形状となるようにし、かつ、広幅横フレーム５１ａ３、５１ｂ３および広幅立ち上がりフレーム５１ｄ３、５１ｅ３とにほぼ対応する幅範囲にアングル材よりなる適数の横フレーム５１ｃ４を配した構造としてある。これにより、台枠５１における被支持部１１１を台車３１によって支持される部分およびその付近での強度が十分なものとなる。このような構造によって低床枠部５１ｃは図５、図６に仮想線で示すように床板１３７を上方から取り付け支持している。

ここで、図１などから明らかなように、内側縦フレーム５１ａ５、５１ｂ５とは、高床枠部５１ａ、５１ｂと立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅとの共通な縦フレームをなし、側縦フレーム５１ｃ１、５１ｃ１は、立ち上がり枠部５１ｄ、５１ｅと低床枠部５１ｃとの共通な縦フレームをなしている。

また、連接部９２は図１〜図４に示すように、無垢な金属ブロックよりなり、低床枠部５１ｃが、張り出し横フレーム１１２ａ、１１２ｂが左右の側方に向け接合されたボックス断面をした左右の側縦フレーム５１ｆ１、５１ｆ１間にアングル材やチャンネル材よりなる中間縦フレーム５１ｆ２を複数配し表裏の板材５１ｆ３、５１ｆ４によりボックス型に閉じたボックス型端部５１ｆを有し、このボックス型端部５１ｆが左右の張り出し横フレーム１１２ａ、１１２ｂ間で張り出して連接部と接合されて連接部を含め平面視して先細りの張り出し形状をなしている。このように、無垢な金属ブロックにより隣接する車体１１のフローティング支持に必要な垂直な軸９１まわりの一軸回動ができる連接、構造および強度上で満足しやすくしながら、これを低床枠部５１ｃに設けた、張り出し横フレーム１１２ａ、１１２ｂが側方に向け接合されたボックス断面をした左右の側縦フレーム５１ｆ１、５１ｆ１間に中間縦フレーム５１ｆ２、５１ｆ２を配し表裏の板材５１ｆ３、５１ｆ４によりボックス型に閉じたボックス型端部５１ｆに接合することで、連接部９２を持った低床枠部５１ｃの端部の曲げや捩れに対する強度を大半が中空構造にて十分なものにしながら、平面視して連接部に向けた先細り形状とすることで強度低下なく最小ボリュームとすることができ、軽量化に貢献する。

しかも、図３、図４に示すように、ボックス型端部５１ｆが、張り出し横フレーム１１２ａ、１１２ｂと共に低床枠部５１ｃの本体側よりも厚くされ、連接部９２の開口部とした取り付け基部とほぼ同じ厚みで接合されている結果、低床枠部５１ｃの端部に要求される強度を無駄なく満足することができる。また、ボックス型端部５１ｆと連接部９２とが開口どうしを突き合わせて接合されているので、無垢な金属ブロックである連接部９２と板構造であるボックス型端部５１ｆとが、双方の開口を利用して、無垢構造から板構造への急な変化を防止しやすい。

本発明は隣接する車体を垂直な一軸回りに回動できるように連接してフローティング支持し、自身は台車によって支持される鉄道車両用の車体に実用して、台枠の高剛性化で妻構体の設計自由度を上げるのに貢献できる。

本発明の実施の形態に係る鉄道車両用の車体の台枠を示す斜視図である。 図１の台枠の高床枠部を取り外して見た半部の平面図である。 図２の台枠の中央縦断面図である。 図１の台枠の立上り枠部の縦断面図である。 図１の台枠の中央横断面図である。 図１の台枠の一部拡大断面図である。 図１の台枠と妻構体との関係を示す端面図である。 本発明の実施の形態に係る台車を有した車体により隣接する台車を有しない車体を連接して編成した鉄道車両の一例を示す一部の側面図である。 図７の台車を有した車体の横断面図である。 図８、図９の台車を持った車両の平面図である。 図１０の車両の要部側面図である。

符号の説明

１、１１ 車体
１２〜１５ 車輪
２１〜２４ 一次サスペンション
３１ 台車
４１、４２ 二次サスペンション
４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ コイルバネ
５１ 床
５１ａ、５１ｂ 高床枠部
５１ｃ 低床枠部
５１ｄ、５１ｅ 立ち上り枠部
５１ａ１、５１ｂ１ 端部横フレーム
５１ａ２、５１ｂ２ 端部近傍の横フレーム
５１ｃ１ 側縦フレーム
５１ｃ２ 中間縦フレーム
５１ｄ１、５１ｅ２ 端部立ち上がりフレーム
５１ｄ２、５１ｅ２ 端部近傍の立ち上がりフレーム
５１ａ４、５１ｂ４ 横フレーム
５１ａ５、５１ｂ５ 縦フレーム
５１ｆ ボックス型端部
５１ｆ１、５１ｆ１ 側縦フレーム
５１ｆ２ 中間フレーム
５１ａ３、５１ｂ３ 広幅横フレーム
５１ｄ３、５１ｅ３ 広幅立ち上がりフレーム
５１ｃ４ 横フレーム
６１ ロングシート
６１ａ 座部
６１ｂ 蹴込み部
６２ 座ぶとん
６３ 背も垂れ部
９１ 垂直な軸
９２ 連接部
１１１ 被支持部
２０１ 妻構体
２０２ 貫通開口
２０２ａ 口縁

Claims (5)

1. 隣接する車体を垂直な一軸回りに回動できるように連接してフローティング支持し、自身は台車によって支持される鉄道車両用の車体において、
   台車の車輪よりも低く端部に前記フローティング支持のために張り出した連接部が設けられた低床枠部と、この低床枠部の両側からの立ち上がり枠部を経て車輪よりも高く側方へ延び台車に支持される被支持部を持つ高床枠部と、この高床枠部の端部横フレームと低床枠部の端部から側方へ延びた張り出し横フレームとの外端間を立ち上がりフレームで連結し立ち上がり枠部の端部立ちがりフレームを含む端部枠と、を有するように接合して組み立てたフレーム構造の台枠を持ち、
   前記張り出し横フレームと、立ち上がり枠部の端部立ち上がりフレーム、または端部立ち上がりフレームおよびその近傍の立ち上がりフレームと、高床枠部の端部横フレーム、または端部横フレームおよびその近傍の横フレームと、を少なくともボックス断面としたことを特徴とする鉄道車両用の車体。
2. 連接部は無垢な金属ブロックよりなり、低床枠部は、張り出し横フレームが側方に向け接合されたボックス断面をした左右の側縦フレーム間に中間縦フレームを配し表裏の板材によりボックス型に閉じたボックス型端部を有し、このボックス型端部が左右の張り出し横フレーム間で張り出して連接部と接合されて連接部を含め平面視して先細りの張り出し形状をなしている請求項１に記載の鉄道車両用の車体。
3. ボックス型端部は、張り出し横フレームと共に低床枠部の本体側よりも厚くされ、連接部の取り付け基部とほぼ同じ厚みで接合されている請求項２に記載の鉄道車両用の車体。
4. ボックス型端部と連接部とは開口どうしを突き合わせて接合されている請求項３に記載の鉄道車両用の車体。
5. 高床枠部は、被支持部を補強された広幅横フレームがなし、この広幅横フレームと端部横フレームとの間に適数の横フレームを配してあり、立ち上がり枠部は、端部立ち上がりフレームと、その内側の立ち上がりフレームと、広幅横フレームにほぼ対応して位置する補強された広幅立ち上がりフレームとを配してあり、低床枠部は窓を有した枠板上に、側縦フレームと、これら側縦フレームの間に位置する複数の縦フレームとを配してボックス形状とし、かつ、広幅横フレームおよび広幅立ち上がりフレームとにほぼ対応する幅範囲に横フレームを配してある請求項１〜４のいずれか１項に記載の鉄道車両用の車体。

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