JP2012025325A - Underframe structure of rolling stock - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄道車両の台枠構造、特に台枠の枕はり構造に関するものである。 The present invention relates to a frame structure of a railway vehicle, and more particularly to a pillow beam structure of a frame frame.
近年、鉄道車両においては、床面とプラットホームの上面との段差を小さくし、バリアフリーの要求を満たすという観点から、床面高さが低くなる傾向にある。その一方、台車の枕ばねである空気ばねの上面高さを低くするには限界がある。とくに、ダイレクトマウント方式(ボルスタアンカ方式)の台車などでは空気ばね上面の高さが比較的高くなるので、空気ばね上部を車体の枕はり内に配置させなければならないことがある。 In recent years, in railway vehicles, the height of the floor surface tends to be reduced from the viewpoint of reducing the level difference between the floor surface and the upper surface of the platform to satisfy barrier-free requirements. On the other hand, there is a limit in reducing the height of the upper surface of the air spring that is the pillow spring of the carriage. In particular, since the height of the upper surface of the air spring is relatively high in a direct mount type (bolster anchor type) cart or the like, it may be necessary to place the upper part of the air spring in the pillow beam of the vehicle body.
そこで、これまでは、車体枕はりに空気ばねの上部が嵌まり込む筒状の凹部を設けることで、干渉を避けるとともに、剛性・強度を確保していた。 Thus, until now, the body pillow beam was provided with a cylindrical recess into which the upper part of the air spring fits, thereby avoiding interference and ensuring rigidity and strength.
前記車体の枕はりに筒状の凹部を設ける構造では、凹部を形成するために部品点数及び溶接箇所が多くなり、コストアップの原因となる。溶接することなく、削り出しで凹部を形成するにしても、コストは改善しない。また、そのような凹部は、強度を維持するために板厚を厚くする必要があるので、重量面でも不利である。 In the structure in which a cylindrical recess is provided in the pillow beam of the vehicle body, the number of parts and the number of welds are increased in order to form the recess, which causes an increase in cost. Even if the recess is formed by cutting without welding, the cost is not improved. In addition, such a recess is disadvantageous in terms of weight because it is necessary to increase the plate thickness in order to maintain strength.
そこで、左右一対の側はりの少なくとも枕はり接合部を車両内側が開口したチャンネル形状とし、前記枕はりは枕木方向中央部の底面に対して前記空気ばね受けから枕はりの枕木方向両端部にわたる部分の底面を上方に平行にオフセットさせて枕はりの枕木方向両端部の上下寸法を枕木方向中央部の上下寸法より小さく、かつ側はりの上下寸法より小さく形成するとともに、該枕はりの枕木方向両端部の下部にスペーサーを配置した状態で枕はりの枕木方向両端部を前記側はりの枕はり接合部に挿入して側はりと枕はりとを接合することが提案されている(例えば特許文献1参照)。 Therefore, at least the pillow beam joints of the pair of left and right side beams have a channel shape with the vehicle inside open, and the pillow beam is a portion extending from the air spring receiver to both ends of the sleeper beam in the sleeper direction with respect to the bottom surface in the center of the sleeper direction. The vertical dimension of both ends of the sleeper beam in the sleeper direction is made smaller than the vertical dimension of the central part of the sleeper direction and smaller than the vertical dimension of the side beam, and the both ends of the sleeper beam in the sleeper direction It has been proposed to join the side beam and the pillow beam by inserting both ends of the sleeper direction of the pillow beam into the pillow beam joint part of the side beam in a state where the spacer is arranged at the lower part of the part (for example, Patent Document 1). reference).
前記特許文献1記載のものでは、側はりを3つのチャンネル部材と補強部材とで形成し、この側はりの枕はり接合部に、枕はりの枕木方向両端部の下部にスペーサーを配置した状態で挿入して側はりと枕はりとを接合するので、溶接箇所も多く、構造が複雑になる。
In the thing of the said
そこで、発明者は、そのようなチャンネル部材を用いることなく、押し出し形材で形成される側はりであれば、内部にウエブ板部を有することに着目し、枕はりの下面板部を、側はりのウエブ板部が設けられている位置に合わせて接続すれば、枕はりからの荷重を、側はりのうち強度が高いウエブ板部が設けられている部位に伝達できることに着想し、本発明をなしたものである。このようにすれば、側はりが押し出し形材にて形成されている場合に限らず、内部に単数または複数のウエブ板部を有する側はりであれば、同様に適用することができることも見出した。 Therefore, the inventor pays attention to having a web plate portion inside a side beam formed of an extruded shape member without using such a channel member. The present invention has been conceived in that the load from the pillow beam can be transmitted to the portion of the side beam where the high-strength web plate portion is provided if it is connected to the position where the web plate portion of the beam is provided. It was made. In this way, the present invention is not limited to the case where the side beam is formed of an extruded profile, and it has also been found that the same can be applied to a side beam having one or more web plate portions therein. .
本発明は、構造が簡単で、製造コストおよび重量が低減されバリアフリーに対応した鉄道車両の台枠構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a railcar frame structure that is simple in structure, has reduced manufacturing costs and weight, and is barrier-free.
請求項1の発明は、車体前後方向に延び内部に単数または複数のウエブ板部を有する左右の側はりと、車体左右方向に延び前記左右の側はりに結合される枕はりとを有し、前記枕はり中央部下面が車体上下方向において台車の空気ばねの上面よりも下側に配置されている鉄道車両の台枠構造であって、前記枕はりは、前記中央部の両側に位置する左右側部分の下面が、前記中央部下面よりも高い位置で前記空気ばねの上面と同じ高さとされ、前記枕はりの中央部下面と、左右側部分下面とは傾斜面で接続され、前記枕はりの左右側部分の端部の下面板部が、前記側はりの内側面板部に接続され、前記内側面板部の、前記下面板部が接続される部位は、前記ウエブ板部の端部が連結されている部位であることを特徴とする。
The invention of
このようにすれば、前記枕はり中央部下面が車体上下方向において台車の空気ばねの上面よりも下側に配置する場合であっても、筒状の凹部を設ける必要がなく、枕はりの左右側部分の端部の下面板部を、側はりの、ウエブ板部が設けられている位置に合わせて接続するだけであるので、簡単な構造で床面高さを低くでき、バリアフリーに対応できる。それに加えて、溶接量も減るため、製造コストが削減され、また重量も低減される。 In this way, even when the lower surface of the central portion of the pillow beam is arranged below the upper surface of the air spring of the carriage in the vertical direction of the vehicle body, it is not necessary to provide a cylindrical recess, and the left and right sides of the pillow beam are not provided. Since the bottom plate at the end of the side part is simply connected according to the position of the web plate on the side beam, the floor surface height can be lowered with a simple structure, making it barrier free. it can. In addition, since the welding amount is reduced, the manufacturing cost is reduced and the weight is also reduced.
この場合、請求項2に記載のように、前記内側面板部の、前記下面板部が接続される部位に連結されている前記ウエブ板部は、前記側はりの内側面板部と外側面板部とを接続し水平方向に延びるウエブ板部であることが望ましい。
In this case, as described in
このようにすれば、水平方向に延びる枕はりからの荷重を、水平方向に延びる、側はりのウエブ板部によってスムースに受け流すことができる。 If it does in this way, the load from the pillow beam extended in a horizontal direction can be smoothly received by the web board part of the side beam extended in a horizontal direction.
請求項3に記載のように、前記枕はりの、前記傾斜面に対応する部位に補強部材が設けられていることが望ましい。
As described in
このようにすれば、剛性が低下するおそれがある傾斜部分(傾斜面に対応する部分)が、補強部材によって補強される。 If it does in this way, the inclination part (part corresponding to an inclined surface) with a possibility that rigidity may fall is reinforced with a reinforcement member.
この場合、請求項4に記載のように、前記補強部材は、前記枕はりの前後面板部に設けられ、前記枕はりの中央部の下面と左右側部分の下面とを、前記傾斜面の傾斜角よりも小さい傾斜角でもってつなぐ板状部材とすることができる。
In this case, as described in
このようにすれば、簡単な構造で、傾斜面に対応する部分を補強し、剛性の低下を回避することができる。 If it does in this way, the part corresponding to an inclined surface can be reinforced with a simple structure, and the fall of rigidity can be avoided.
請求項5に記載のように、前記側はりは、内側面板部と外側面板部とを接続する単数または複数のウエブ板部を有する押し出し形材とすることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the side beam may be an extruded shape member having one or a plurality of web plate portions that connect the inner side surface plate portion and the outer side surface plate portion.
このようにすれば、押し出し形材を用いることができるので、コストダウンが図れる。 In this way, an extruded shape can be used, so that the cost can be reduced.
請求項6に記載のように、前記枕はりの左右側部分及び傾斜面を構成する部分は、下面側の部分が切除あるいは切削されて形成され、下面側に下当て板が設けられている構成とすることができる。
As described in
このようにすれば、下当て板を設けることで、台車の空気ばねを前記下当て板によって受けることが可能になり、さらに、下面側の部分が切除あるいは切削されることによる剛性の低下が回避される。 In this way, by providing the lower plate, it becomes possible to receive the air spring of the carriage by the lower plate, and further avoiding a decrease in rigidity due to the lower surface side being cut or cut. Is done.
本発明は、上記のように、床面高さを低くするために枕はりの左右側部分の端部の下面板部を、側はりの、ウエブ板部が設けられている位置に合わせて接続しているので、構造が簡単になり、溶接量も減るため、製造コストが削減され、また重量も低減する。そして、バリアフリーに対応することができる。 As described above, according to the present invention, in order to reduce the floor surface height, the lower surface plate portion of the left and right side portions of the pillow beam is connected in accordance with the position where the web plate portion of the side beam is provided. As a result, the structure becomes simple and the welding amount is reduced, so that the manufacturing cost is reduced and the weight is also reduced. And it can cope with barrier-free.
以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(a)(b)に示すように、車体台枠1は、車体前後方向に延びる閉断面構造の左右の側はり2と、車体左右方向に延び前記左右の側はり2に結合される枕はり3とを有する。側はり2は、車体上下方向に延びる内側面板部2aおよび外側面板部2bと、両面板部2a,2bを連結し水平方向に延びるウエブ板部2cとを有する。この側はり2の上側に、車体上下方向に延びる側構体11が設けられている。
As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a
枕はり3は、中央部3Aの下面3Aaが車体上下方向において側はり2の下面2dと略同じ位置で台車(図示せず)の空気ばね4の上面4aよりも下側に配置されている。また、中央部3Aの下面3Aaには、中央ストッパゴム取付金12が設けられている。
The
枕はり3は、図2(a)(b)および図3〜図5に示すように,押し出し方向が車体左右方向に対応する押し出し形材の一部を切除あるいは切削して形成されるものである。
As shown in FIGS. 2A and 2B and FIGS. 3 to 5, the
つまり、枕はり3は、前後面板部3a,3bと、上下面板部3c,3dと、上下面板部3c,3dを連結するウエブ板部3e,3fと、前後面板部3a,3bの下端縁より前後方向に延びる前後フランジ部3g,3hとを有する形状であるが、中央部3Aの左右両側に位置する左右の側部3B,3Bは下側部分が切除あるいは切削されている。この切除あるいは切削により枕はり3の中央部3Aと左右の側部3B,3Bとは左右の傾斜部3C,3Cを介して接続され、中央部3Aから左右の側部3B,3Bにかけて、車体上下方向の長さが徐々に小さくなるようになっている。
That is, the
これにより、左右の側部3B,3Bの下面3Baが、中央部3Aの下面3Aaよりも高い位置となっている。側部3Bの下面3Baは、車体上下方向において、空気ばね4の上面4aと同じ高さとされている。空気ばね4の下部は、中央部3Aの下面3Aaより下方に位置している。このような各面の位置関係を利用して、左右の側部3B,3Bの下側に空気ばね4,4が配置され、空気ばね4の上面4aを側はり2の下面2dよりも上方に位置させることができ、低床化を図る上で有利な構造とすることができる。
Thereby, the lower surfaces 3Ba of the left and right side portions 3B, 3B are positioned higher than the lower surface 3Aa of the central portion 3A. The lower surface 3Ba of the side portion 3B has the same height as the upper surface 4a of the
また、図4及び図5を比べると明らかなように、側部3B,3Bにおいては、前後面板部3a,3b、ウエブ板部3e,3f及び前後フランジ部3g,3hが切除あるいは切削により取り除かれ、中央部3Aよりも長さ(車体上下方向の長さ)が短くなっている。そして、この左右の側部3B,3Bから左右の傾斜部3C,3Cにかけて、図2(a)(b)に示すように、下面側には、下当て板5,5が溶接により取り付けられている。
4 and 5, it is clear that the front and rear surface plate portions 3a and 3b, the
下当て板5は、図6(a)(b)に示すように、側部3Bに対応する水平板部5aに対して、傾斜部3Cに対応する傾斜板部5bが一定の角度をなすように折れ曲がっている。なお、下当て板5には、2列に溶接穴5cが形成され、この溶接穴5cを通じて、下当て板5が、枕はり3の車体上下方向に延びるウエブ板部3e,3fに溶接されることで、下当て板5が枕はり3の一部(下面板部)を構成することになる。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
下当て板5の、傾斜部3Cに対応する部位には、切り欠き部5d,5dが形成されている。これにより、下当て板5が枕はり3の下側に取り付けられた状態では、水平板部5aと傾斜板部5bとの連接部分付近から傾斜板部5bにかけて、下当て板5は、枕はり3(押し出し形材)の前後面板部3a,3bの間に挿入されることになる(図1(b)参照)。また、傾斜部3Cを設けたことによる、枕はり3の剛性低下を補うために、傾斜部3Cの部位において、前後面板部3a,3bの下端縁に対し矩形板状の補強部材7が車体前後方向に突出するように設けられている(図5に後側の補強部材7のみ図示参照)。
Cutout portions 5d and 5d are formed at portions of the
この補強部材7は、枕はり3の前後面板部3a,3bに設けられている。この補強部材7が設けられている部分の前後面板部3a,3bの下面は、傾斜面(傾斜部3C)の傾斜角よりも小さい傾斜部となっており、その傾斜部に補強部材7が設けられている、よって、補強部材7は、枕はり3の中央部3Aの下面と左右の側部3Bの下面とを、傾斜面(傾斜部3C)の傾斜角よりも小さい傾斜角でつなぐ板状部材となっている。
The reinforcing
このように下当て板5は、枕はり3の左右の側部3Bおよび傾斜部3C(切除あるいは切削により下側の一部が取り除かれている部分)において、枕はり3の下面板部として機能することになる。
In this way, the
そして、枕はり3(側部3B)の下面板部となり水平方向に延びる水平板部5aは、それの外側端部が、側はり2の内側面板部2aに溶接により接続されている。この内側面板部2aの、下当て板5が接続される部位は、ウエブ板部2cの端部が連結されている部位である。これにより、枕はり3の下当て板5から、側はり2に入力される荷重は、側はり2のうちウエブ板部2cが設けられ剛性が高くなっている部分で受けられる。
And the horizontal board part 5a which becomes a lower face board part of the pillow beam 3 (side part 3B), and extends in a horizontal direction is connected to the inner side board part 2a of the
枕はり3は、図5に示すように、押し出し形材である前側部材3Fと後側部材3Rとが接合されて形成され、中央部3Aの内部の底面には、当り止め金具及び異常上昇止め金具を取り付けるためのねじ座6A,6Bが設けられ、左右の側部3Bの内部には、車体上下方向の補強部材8A,8Bが設けられている。また、左右の側はり2と枕はり3(前側部材3F)との接続部分には、ボルスタアンカ受取付座13が設けられている。
As shown in FIG. 5, the
上記のように構成すれば、枕はり中央部3Aの下面3Aaが車体上下方向において側はり2の下面と同じ位置で台車の空気ばね4の上面4aよりも低い位置に配置する場合であっても、従来構造のように筒状の凹部を設ける必要がなく、下当て板5の水平板部5aの端部(枕はり3の左右の側部3B,3Bの下面板部を構成する)を、側はり2の、ウエブ板部2cが設けられている位置に合わせて接続するだけであるので、構造が簡単になり、溶接量も減るため、製造コストが削減され、また重量も低減される。そして、このように簡単な構造で床面高さを低くすることができ、バリアフリーにも対応することができる。
If comprised as mentioned above, even if it is a case where lower surface 3Aa of pillow beam center part 3A is arrange | positioned in the same position as the lower surface of
本発明は,前記実施の形態のほか、次のように変更して実施することができる。 In addition to the above-described embodiment, the present invention can be implemented with the following modifications.
(i)前記実施の形態では、枕はり3の下面板部(下面3Ba)を接続する側はり2のウエブ板部2cは水平方向に延びるものであるが、それに制限されず、水平方向に傾斜して延びているウエブ板部とすることも可能である。
(i) In the above embodiment, the web plate portion 2c of the
(ii)前記実施の形態では、枕はり3の下当て板5の水平板部5aの板厚は、側はり2のウエブ板部2cの板厚よりも厚く、接続状態では、水平板部5aの下面位置とウエブ板部2cの下面位置とが車体上下方向において一致するようにしているが、本発明はそれに制限されることなく、水平板部5aからの荷重を側はり2のウエブ板部2cで受けることができる位置関係であればよい。
(ii) In the above embodiment, the plate thickness of the horizontal plate portion 5a of the
1 車体台枠
2 側はり
2a 内側面板部
2b 外側面板部
2c ウエブ板部
2d 側はりの下面
3 枕はり
3A 枕はりの中央部
3Aa 中央部の下面
3B 側部
3Ba 下面
3a 前面板部
3b 後面板部
4 空気ばね
4a 空気ばねの上面
5 下当て板
5a 水平板部(下面板部)
5b 傾斜板部
7 補強部材
DESCRIPTION OF
5b
Claims (6)
前記枕はりは、前記中央部の両側に位置する左右側部分の下面が、前記中央部下面よりも高い位置で前記空気ばねの上面と同じ高さとされ、
前記枕はりの中央部下面と、左右側部分下面とは傾斜面で接続され、
前記枕はりの左右側部分の端部の下面板部が、前記側はりの内側面板部に接続され、前記内側面板部の、前記下面板部が接続される部位は、前記ウエブ板部の端部が連結されている部位であることを特徴とする鉄道車両の台枠構造。
A left and right side beam extending in the longitudinal direction of the vehicle body and having one or more web plate portions therein; and a pillow beam extending in the horizontal direction of the vehicle body and coupled to the left and right side beams; A railcar frame structure that is disposed below the upper surface of the carriage air spring in the vertical direction of the vehicle body,
In the pillow beam, the lower surfaces of the left and right side portions located on both sides of the central portion are at the same height as the upper surface of the air spring at a position higher than the lower surface of the central portion.
The lower surface of the central portion of the pillow beam and the lower surface of the left and right side portions are connected by an inclined surface,
The lower surface plate portion of the end portion of the left and right side portions of the pillow beam is connected to the inner side surface plate portion of the side beam, and the portion of the inner side surface plate portion to which the lower surface plate portion is connected is the end of the web plate portion. A railcar frame structure characterized in that the parts are connected to each other.
The web plate portion connected to a portion of the inner side plate portion to which the lower plate portion is connected is a web plate portion that connects the inner side plate portion and the outer side plate portion of the side beam and extends in the horizontal direction. The railcar frame structure according to claim 1.
The base frame structure for a railway vehicle according to claim 1 or 2, wherein a reinforcing member is provided at a portion of the pillow beam corresponding to the inclined surface.
The reinforcing member is provided on the front and rear plate portions of the pillow beam, and connects the lower surface of the central portion of the pillow beam and the lower surfaces of the left and right side portions with an inclination angle smaller than the inclination angle of the inclined surface. The railcar frame structure according to claim 3, wherein
The railcar according to any one of claims 1 to 4, wherein the side beam is an extruded shape member having one or a plurality of web plate portions that connect the inner side surface plate portion and the outer side surface plate portion. Underframe structure.
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