JP2008201145A - Connecting part structure for rolling stock - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両の連結部構造に関し、詳しくは、複数の車体を連結して高速走行する鉄道車両の車体間の連結部を覆う外幌を備えた鉄道車両の連結部構造に関する。 The present invention relates to a connecting part structure of a railway vehicle, and more particularly to a connecting part structure of a railway vehicle provided with an outer hood that covers a connecting part between vehicle bodies of a railway vehicle that connects a plurality of vehicle bodies and travels at high speed.
高速走行する鉄道車両の車体−車体間の連結部を覆う外幌においては、空気抵抗及び空力音の低減を図り、騒音発生を防ぐために車体−車体間の連結部を滑らかに繋ぐことが望まれるとともに、車両が曲線部を通過する際の変位にも耐えられる伸縮復元性、伸縮耐久性が求められている。このため、連結部妻面の天井部、側面部及び床面部の分割幌構造とし、さらに、各分割幌を外側シート、内側シート及び内外シートに接着される高分子合成スポンジからなる外幌が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、車体の振動、動揺を抑制するため、連結された車体−車体間にダンパ装置を設け、ローリング剛性や左右剛性を高めることも知られている(例えば、特許文献2参照。)。
しかし、外幌を天井部から両側面部にわたって連続的に設けると、従来の一般的なダンパ装置では、ダンパやリンクが外幌に干渉してしまい、外幌の内側にダンパ装置を設けることが困難であった。このため、外幌の剛性を高めてダンパ装置を設けなくても外幌で車体間の剛性を確保することも考えられるが、外幌の剛性が高くなると、曲線通過時やレールに不整があったときに車体間に大きな負荷が掛かり、乗り心地を悪化させたり、輪重抜けが発生したりするなどの問題がある。 However, if the outer hood is continuously provided from the ceiling to both sides, the damper and link interfere with the outer hood in the conventional general damper device, and it is difficult to install the damper device inside the outer hood. Met. For this reason, it is conceivable to increase the rigidity of the outer hood and secure the rigidity between the bodies with the outer hood without providing a damper device. When this happens, there is a problem that a large load is applied between the vehicle bodies, which deteriorates the ride comfort and causes wheel weight loss.
そこで本発明は、車体連結部の全周を外幌で覆って空気抵抗や空力音を低減するとともに、車体の振動を効果的に抑制することができる鉄道車両の連結部構造を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides a connecting part structure for a railway vehicle that covers the entire periphery of the vehicle body connecting part with an outer hood to reduce air resistance and aerodynamic noise and can effectively suppress vibration of the car body. It is aimed.
上記目的を達成するため、本発明の鉄道車両の連結部構造は、複数の車体を連結した鉄道車両の連結部構造において、連結された両車体間の妻面両側縁部及び屋根縁部に連続的に設けられた弾性体からなる外幌と、該外幌の内側で、一方の車体の妻面と他方の車体の妻面との間に掛け渡されたダンパ装置とを備えたことを特徴とし、特に、前記外幌が、車両走行時の風圧で振動しない剛性を有するとともに、車体間の変位に追随して変形可能な弾性を有していること、さらに、前記外幌の剛性と前記ダンパ装置の減衰力とにより、あらかじめ設定された車体間の剛性を確保することを特徴としている。 In order to achieve the above-mentioned object, the connecting part structure of a railway vehicle of the present invention is a connecting part structure of a railway vehicle in which a plurality of vehicle bodies are connected, and is continuous with both side edges and the roof edge of the end face between the two connected car bodies. And an outer hood made of an elastic body, and a damper device spanned between the end face of one vehicle body and the end face of the other vehicle body inside the outer hood. In particular, the outer hood has rigidity that does not vibrate due to wind pressure when the vehicle travels, and has elasticity that can be deformed following the displacement between the vehicle bodies, and the rigidity of the outer hood and the A predetermined rigidity between the vehicle bodies is ensured by the damping force of the damper device.
また、本発明の鉄道車両の連結部構造は、上記構成において、前記ダンパ装置が車体のローリング方向の振動を減衰させるロールダンパであること、前記ダンパ装置におけるダンパの伸縮方向が鉛直方向、あるいは、鉛直方向に対して傾斜した状態で配置されていることを特徴としている。 Further, in the above-described configuration, the connecting part structure of the railway vehicle according to the present invention is a roll damper in which the damper device attenuates vibration in the rolling direction of the vehicle body, and the expansion / contraction direction of the damper in the damper device is a vertical direction, or It is characterized by being arranged in an inclined state with respect to the vertical direction.
本発明の鉄道車両の連結部構造によれば、連結した車体間に設ける外幌の剛性を必要最小限とし、ある程度の車体間の剛性を外幌で得るとともに、外幌だけでは不足する剛性を車体間に設けたダンパ装置で補うことにより、走行時の風切り音を低下させながら、車体間の剛性を確保して車体の振動を低下させることができる。 According to the connecting part structure of the railway vehicle of the present invention, the rigidity of the outer hood provided between the connected vehicle bodies is minimized, and a certain degree of rigidity between the vehicle bodies is obtained by the outer hood, and the rigidity that the outer hood alone is insufficient. By supplementing with a damper device provided between the vehicle bodies, the rigidity between the vehicle bodies can be secured and the vibration of the vehicle bodies can be reduced while reducing wind noise during traveling.
図1乃至図3は、本発明の鉄道車両の連結部構造の一形態例を示すもので、図1は図2のI−I断面図、図2は側面図、図3は図2のIII−III断面図である。また、図4は他の形態例を示す車体妻面の正面図である。 FIG. 1 to FIG. 3 show an example of a connecting part structure of a railway vehicle according to the present invention. FIG. 1 is a sectional view taken along line II in FIG. 2, FIG. 2 is a side view, and FIG. It is -III sectional drawing. FIG. 4 is a front view of the body surface of the vehicle body showing another embodiment.
連結手段によって連結された鉄道車両の車体11,12の連結部には、妻面の両側縁部と屋根縁部とにわたって外幌13が連続的に設けられるとともに、貫通路14の周囲には内幌15が設けられている。また、外幌13と内幌15との間には、左右一対のダンパ装置16,16が設けられ、両裾部には車体間ヨーダンパ17がそれぞれ設けられている。
An
外幌13の幌部材13aには、走行時の風圧で振動することがない程度の必要最小限の剛性を有し、曲線通過時等の両車体11,12の変位に追随して変形可能な弾性を有していれば、任意の材質、任意の構造のものを採用することができ、例えば、前記特許文献1(特開2004−268604号公報)や特開2001−301615号公報等に記載された幌部材を使用することが可能である。また、幌部材13aの両側には、固定部材13b,13bが接着等の固着手段により一体に設けられている。一方、各車体11,12の妻面における両側縁部及び屋根縁部には、幌取付部材18,18が連続的に設けられており、この幌取付部材18に前記固定部材13bがボルト19でそれぞれ固定されている。
The
このようにして車体11,12の連結部を覆うように取り付けられる外幌13は、取付用の各部材を含めて外面が車体側面や屋根面と平滑な状態になるように形成され、車両走行時の空気抵抗及び空力音の低減を図って騒音発生を防止するとともに、両車体11,12が外幌13によって結合された状態になることから、幌部材13aの剛性によって車体相互の左右方向や上下方向の振動、揺動がある程度抑制される。
The
前記ダンパ装置16,16は、外幌13で不足する車体11,12間の剛性、特にローリング方向の剛性を補足するものであって、外幌13の剛性と、ダンパ装置16,16の剛性(振動抑制効果)とによって車体11,12間に最適な剛性を確保するようにしている。このダンパ装置16は、ダンパ16aの一端を一方の車体11の妻面に設けたダンパブラケット11aに取り付けるとともに、ダンパ16aの他端を他方の車体12の妻面に設けたブラケット12aに取り付けている。さらに、各ブラケット11a,12aにおける下方に位置するブラケットを車体幅方向外側に位置させることにより、ダンパ16aの伸縮方向を鉛直方向に対して傾斜させ、ダンパ16aの伸縮方向がロール回転中心を通る直線に対して直角方向を向くように「ハ」字状に配置することにより、ローリング抑制効果の向上を図っている。
The
このようにして外幌13とダンパ装置16とを組み合わせることにより、ダンパ装置16の剛性を適宜に選択することで車体11,12間に最適な剛性を容易に確保することができる。また、外幌13の剛性を走行時に振動しない程度の必要最小限とすることにより、曲線通過時等に車体11,12に加わる負荷を軽減でき、乗り心地が悪化したり、輪重抜けが発生したりすることがない。さらに、外幌13に高い剛性を必要としないので軽量化を図ることができ、ダンパ装置16は補助的なものであるから、ダンパ16aにも小型、軽量のものを使用することができ、車体重量がほとんど増加せず、重心が高くなることもない。
By combining the
なお、ダンパ装置16の取付位置は外幌13の内側ならば任意であり、車体妻部の艤装等を考慮して設定すればよい。また、本形態例では左右対称位置に一対のダンパ16aを「ハ」字状に配置したが、図4に示すように、一対のダンパ16aを鉛直方向に配置することもできる。さらに、多数本のダンパを組み合わせることも可能であり、例えば左右動ダンパ等を設けることもできる。また、妻面下部にも外幌を設けるようにしてもよい。
The installation position of the
図5は、本発明の効果を確認する実験結果を示すもので、直線区間の同一位置を高速走行中の車両(編成中の中間車)における車体ロール角速度を示す図である。図5において、(A)は外幌及びダンパ装置を設置していないとき、(B)は外幌のみを設置したとき、(C)は図1に示す状態で配置した5kN・s/cmのダンパと外幌とを組み合わせたとき、(D)は同じく1kN・s/cmのダンパと外幌とを組み合わせたときをそれぞれ表している。 FIG. 5 shows experimental results for confirming the effect of the present invention, and is a diagram showing the vehicle body roll angular velocity in a vehicle that is traveling at a high speed in the same position in a straight section (an intermediate vehicle that is being knitted). In FIG. 5, (A) is when the outer hood and damper device are not installed, (B) is when only the outer hood is installed, and (C) is 5 kN · s / cm arranged in the state shown in FIG. When the damper and the outer hood are combined, (D) also shows the case where the damper and the outer hood of 1 kN · s / cm are combined.
この結果から、(A)では車体ロール角速度が約2°/secであり、(B)の外幌のみを設けたものでは僅かに減少しただけであったが、外幌とダンパ装置とを組み合わせた(C)及び(D)ではロール角速度が大きく低下しており、従来より乗り心地が向上することが分かる。 From this result, in (A), the vehicle body roll angular velocity was about 2 ° / sec, and in the case where only the outer hood of (B) was provided, it was only slightly reduced, but the combination of the outer hood and the damper device was used. In (C) and (D), the roll angular velocity is greatly reduced, and it can be seen that the ride comfort is improved as compared with the conventional case.
11,12…車体、11a,12a…ダンパブラケット、13…外幌、13a…幌部材、13b…固定部材、14…貫通路、15…内幌、16…ダンパ装置、16a…ダンパ、17…車体間ヨーダンパ、18…幌取付部材、19…ボルト
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