JP2017007378A - Railway vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は鉄道車両に関し、特に台車や床下機器から客室床へ伝達される振動を低減できる鉄道車両に関するものである。 The present invention relates to a railway vehicle, and more particularly to a railway vehicle that can reduce vibrations transmitted from a bogie or an underfloor device to a guest room floor.
従来より、鉄道車両の快適な客室空間を実現するため、客室空間の振動低減は主要課題の一つである。その客室空間の振動低減のため、台枠に取り付けられた台車や床下機器から客室空間に伝えられる振動を低減する技術がある(例えば特許文献1)。特許文献1には、車両構体の構造床に立設された床受部材に防振部材を取り付け、その防振部材に客室床を載置して、構造床から客室床へ伝達される振動を防振部材によって減衰する技術が開示されている。
Conventionally, in order to realize a comfortable cabin space for railway vehicles, reducing vibration in the cabin space has been one of the main issues. In order to reduce the vibration of the cabin space, there is a technique for reducing the vibration transmitted to the cabin space from a carriage or an underfloor device attached to the frame (for example, Patent Document 1). In
しかしながら特許文献1に開示される技術では、防振部材の特性によっては、台車や床下機器から床受部材を伝って客室床に伝えられる振動を十分に低減できないことがある。また、構造床に立設する床受部材および防振部材の部品点数が多いので、客室床を設置する作業が煩雑化するという問題点がある。
However, with the technique disclosed in
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、台車や床下機器から客室床へ伝達される振動を確実に低減できると共に、客室床を設置する作業を簡素化できる鉄道車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a railway vehicle that can reliably reduce vibration transmitted from a bogie or an underfloor device to the passenger compartment floor and simplify the operation of installing the passenger compartment floor. The purpose is to provide.
この目的を達成するために請求項1記載の鉄道車両は、一対の側梁およびその側梁を結合する複数の横梁を有する台枠と、その台枠の上面に取着される構造床と、前記台枠の枕木方向両側に接合される側構体とを備えるものにおいて、底部と、その底部に連結されると共に高さ方向に延設されるスペーサ部と、そのスペーサ部が下面に連結される客室床とを有し、通気ダクトが内蔵される床パネルと、その床パネルの底部と前記構造床との間に所定の間隔を設けて前記床パネルの枕木方向両側を前記側梁、前記構造床または前記側構体に支持する床受部材とを備えている。
In order to achieve this object, the railway vehicle according to
請求項2記載の鉄道車両は、請求項1記載の鉄道車両において、前記スペーサ部は、枕木方向に互いに間隔を設けつつ前記床パネルのレール方向に亘って延設され、前記通気ダクトは、前記スペーサ部によって枕木方向に区画される。
The railway vehicle according to
請求項3記載の鉄道車両は、請求項1又は2に記載の鉄道車両において、前記底部は、枕木方向に長手方向を向けレール方向に互いに間隔をあけて並設される複数の第1部材と、その第1部材に固定されて前記第1部材の間隔を塞ぐ塞ぎ板とを備え、前記スペーサ部は、レール方向に長手方向を向け枕木方向に互いに間隔をあけて並設されると共に前記第1部材または前記塞ぎ板に固定され前記客室床が連結される複数の第2部材を備え、前記床パネルは、前記塞ぎ板、前記第2部材および前記客室床により前記通気ダクトが形成される。
The railway vehicle according to claim 3 is the railway vehicle according to
請求項4記載の鉄道車両は、請求項1又は2に記載の鉄道車両において、前記底部は、盤状に形成される盤状部を備え、前記スペーサ部は、レール方向に長手方向を向け枕木方向に互いに間隔をあけて並設されると共に前記盤状部に立設され前記客室床が連結される複数の立設部を備え、前記床パネルは、前記盤状部、前記立設部および前記客室床により前記通気ダクトが形成される。
The railway vehicle according to
請求項1記載の鉄道車両によれば、複数の横梁により一対の側梁が結合される台枠の上面に構造床が取着され、台枠の枕木方向両側に側構体が接合される。通気ダクトが内蔵される床パネルは、底部に連結されるスペーサ部が高さ方向に延設され、スペーサ部が客室床の下面に連結される。床パネルの底部と構造床との間に所定の間隔を設けて、床パネルの枕木方向両側が、床受部材により側梁、構造床または側構体に支持される。構造床の枕木方向両側や側梁、側構体の振動レベルは、構造床の枕木方向中央側の振動レベルより小さいので、床受部材によって床パネルの枕木方向両側を支持することにより、床受部材を介して床パネルに伝達される振動レベルを小さくできる。 According to the railway vehicle of the first aspect, the structural floor is attached to the upper surface of the frame where the pair of side beams are coupled by the plurality of horizontal beams, and the side structures are joined to both sides of the frame in the sleeper direction. In the floor panel in which the ventilation duct is built, the spacer portion connected to the bottom portion extends in the height direction, and the spacer portion is connected to the lower surface of the passenger compartment floor. A predetermined interval is provided between the bottom of the floor panel and the structural floor, and both sides of the floor panel in the sleeper direction are supported by the side beams, the structural floor, or the side structure by the floor receiving members. The vibration level of both sides of the sleeper direction of the structural floor, side beams, and side structures is smaller than the vibration level of the central side of the sleeper direction of the structural floor. Therefore, the floor receiving member is supported by supporting the both sides of the floor panel in the sleeper direction. The vibration level transmitted to the floor panel via the can be reduced.
なお、床受部材によって床パネルの枕木方向両側が支持される構造の場合、特許文献1に開示される鉄道車両の床構造(客室床の枕木方向両側だけでなく枕木方向中央側も床受部材で支持する構造)と比較して、床受部材によって支持される支持スパンが大きくなる。支持スパンが大きくなると、その分だけ客室床のたわみ量が増加するおそれがある。 In the case of a structure in which both sides of the floor panel in the sleeper direction are supported by the floor receiving member, the floor structure of the railway vehicle disclosed in Patent Document 1 (the floor receiving member not only on both sides in the sleeper direction of the passenger floor but also in the center of the sleeper direction) The support span supported by the floor receiving member is larger than the structure supported by If the support span increases, the amount of deflection of the passenger compartment floor may increase accordingly.
これを防ぐため、床パネルの客室床と底部との間に通気ダクトが内蔵される。これにより、通気ダクトが内蔵される分だけ床パネルの厚さを拡大できるので、曲げモーメントに対して床パネルを変形し難くできる。その結果、床受部材によって床パネルの枕木方向両側が支持されることで、客室床のたわみ量が増加することを抑制しつつ、台車や床下機器から客室床へ伝達される振動を確実に低減できる効果がある。さらに、構造床の枕木方向中央側に配置する床受部材を省略できるので、部品点数を削減して、客室床を設置する作業を簡素化できる効果がある。 In order to prevent this, a ventilation duct is built in between the cabin floor and the bottom of the floor panel. As a result, the thickness of the floor panel can be increased by the amount of the built-in ventilation duct, so that it is difficult to deform the floor panel against the bending moment. As a result, both sides of the floor panel in the sleeper direction are supported by the floor support member, and it is possible to reliably reduce vibration transmitted from the dolly and the equipment under the floor to the cabin floor while suppressing an increase in the deflection of the cabin floor. There is an effect that can be done. Further, since the floor receiving member disposed on the center side of the sleeper direction of the structural floor can be omitted, there is an effect that the work of installing the passenger compartment floor can be simplified by reducing the number of parts.
請求項2記載の鉄道車両によれば、スペーサ部は、枕木方向に互いに間隔を設けつつ床パネルのレール方向に亘って延設される。通気ダクトは、スペーサ部によって枕木方向に区画される。客室床を支持する機能と通気ダクトを区画する機能とをスペーサ部に担わせることで、床パネルを構成する部品点数を削減できる。その結果、請求項1の効果に加え、床パネルを製造する工数を削減できる効果がある。
According to the railway vehicle of the second aspect, the spacer portion extends over the rail direction of the floor panel while being spaced apart from each other in the sleeper direction. The ventilation duct is partitioned in the sleeper direction by the spacer portion. By providing the spacer part with the function of supporting the passenger compartment floor and the function of partitioning the ventilation duct, the number of parts constituting the floor panel can be reduced. As a result, in addition to the effect of
請求項3記載の鉄道車両によれば、底部は、枕木方向に長手方向を向けレール方向に互いに間隔をあけて複数の第1部材が並設され、その第1部材に固定される塞ぎ板により第1部材の間隔が塞がれる。スペーサ部は、レール方向に長手方向を向け枕木方向に互いに間隔をあけて複数の第2部材が並設される。第1部材または塞ぎ板に第2部材が固定され、その第2部材に客室床が連結されることで、塞ぎ板、第2部材および客室床により床パネルに通気ダクトが形成される。その結果、通気ダクトを構成する部材を省略できるので、請求項1又は2の効果に加え、床パネルを製造する工数を削減できる効果がある。
According to the railway vehicle according to claim 3, the bottom portion is formed by a block plate in which a plurality of first members are arranged in parallel with a longitudinal direction in the sleeper direction and spaced from each other in the rail direction, and fixed to the first member. The distance between the first members is closed. In the spacer portion, a plurality of second members are arranged in parallel with the longitudinal direction facing the rail direction and spaced apart from each other in the sleeper direction. The second member is fixed to the first member or the closing plate, and the passenger floor is connected to the second member, whereby a ventilation duct is formed in the floor panel by the closing plate, the second member, and the passenger floor. As a result, since the member which comprises a ventilation duct can be abbreviate | omitted, in addition to the effect of
請求項4記載の鉄道車両によれば、底部は盤状に形成される盤状部を備え、スペーサ部は、レール方向に長手方向を向け枕木方向に互いに間隔をあけて複数の立設部が並設される。その立設部に客室床が連結されることで、盤状部、立設部および客室床により床パネルに通気ダクトが形成される。その結果、通気ダクトを構成する部材を省略できるので、請求項1又は2の効果に加え、床パネルを製造する工数を削減できる効果がある。
According to the railway vehicle of
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、図1から図3を参照して、第1実施の形態について説明する。図1は第1実施の形態における鉄道車両1の一部を枕木方向に切断して示した鉄道車両1の部分断面図である。なお、図1では、鉄道車両1の高さ方向の一部の図示が省略されていると共に、客室床15の上面に配置された座席の図示が省略されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a
まず、図1を参照して鉄道車両1の構成について説明する。鉄道車両1は、道床(図示せず)に敷設されたレール上を走行する新幹線車両であり、走行装置としての台車(図示せず)及び各種の床下機器が、矩形枠状に形成された台枠2に取り付けられる。なお、図1では、床下機器の一種の空調装置40が台枠2に取り付けられた状態を模式的に図示する。
First, the configuration of the
台枠2は、鉄道車両1のレール方向(図1紙面垂直方向)に延設される一対の側梁3と、その一対の側梁3を枕木方向(図1左右方向)に連結すると共に台車に固定される横梁4(いわゆる枕梁)とを主に備えて構成されている。側梁3は、高さ方向に側構体5が接合される。その側構体5の高さ方向に屋根構体(図示せず)が接合され、側構体5のレール方向に妻構体(図示せず)が接合されることにより車両構体が形成される。側梁3は、対向する側梁3側へ互いに突出する張出部3aを備え、その張出部3aに構造床6の枕木方向端部が接合されている。
The
構造床6は、車両構体内の気密を保つための気密床であり、台枠2の上面に取着されている。構造床6の枕木方向両側の上面に、床パネル10(後述する)の枕木方向両側を構造床6に支持するための床受部材7が立設される。床受部材7は、断面逆コ字状に構成される一対の部材であり、構造床6の枕木方向両側に配置され、レール方向(図1紙面垂直方向)にそれぞれ延設されている。床受部材7は、押出形材により構造床6と一体に形成されている。床受部材7が構造床6と一体形成されるので、床受部材7を構造床6に溶接により接合する工数を削減できる。
The structural floor 6 is an airtight floor for keeping airtightness in the vehicle body, and is attached to the upper surface of the
構造床6は、床受部材7より枕木方向中央側の上面にレール方向に亘って断熱材8が敷設される。断熱材8は、硬質ウレタンフォーム等の合成樹脂製のフォーム材、圧縮グラスウール等の繊維材、断熱塗料などにより形成される。構造床6の上面に断熱材8が敷設されることで、台枠2との熱伝達を抑制できる。床パネル10は、一対の床受部材7に枕木方向両側が支持されることで断熱材8と隙間を設けて、構造床6及び断熱材8の上方に設置されるパネル材である。
In the structural floor 6, a heat insulating material 8 is laid on the upper surface of the center side of the sleeper direction from the floor receiving member 7 over the rail direction. The heat insulating material 8 is formed of a synthetic resin foam material such as rigid urethane foam, a fiber material such as compressed glass wool, a heat insulating paint, or the like. Since the heat insulating material 8 is laid on the upper surface of the structural floor 6, heat transfer with the
次に図2及び図3を参照して床パネル10について説明する。図2は客室床15の平面図であり、図3(a)は床パネル10の平面図であり、図3(b)は床パネル10の正面図(図3(a)の矢印IIIb方向視)であり、図3(c)は床パネル10の側面図(図3(a)の矢印IIIc方向視)である。図2に示すように、床パネル10は、平面視して矩形状に形成される部材であり、レール方向端面を互いに突き合わせて側構体5のレール方向(図2上下方向)に沿って複数設置される。
Next, the
図3(a)から図3(c)に示すように床パネル10は、枕木方向(図3(a)左右方向)に長手方向を向けレール方向(図3(a)上下方向)に互いに間隔をあけて並設される複数の第1部材11と、その第1部材11の上面に固定される塞ぎ板12と、第1部材11の上面に固定されると共にレール方向に長手方向を向け枕木方向に互いに間隔をあけて並設される複数の第2部材13,14と、その第2部材13,14の上面に固定される客室床15とを備えて構成される。
As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), the
第1部材11は、第2部材13,14の枕木方向の間隔を維持すると共に、第2部材13,14と共に床パネル10の機械的強度を確保する骨組となる部材であり、本実施の形態では断面矩形状の金属製の角パイプにより形成されている。第2部材13,14は、客室床15を固定すると共に第1部材11と客室床15との間隔を確保し、レール方向に延びる空間を形成するための部材であり、本実施の形態では断面矩形状の金属製の角パイプにより形成されている。第1部材11が枕木方向に長手方向を向ける一方、第2部材13がレール方向に長手方向を向け、それらが互いに溶接により接合されることで、第1部材11及び第2部材13,14は井桁状に構成される。第1部材11及び第2部材13,14は角パイプにより形成されているので、井桁状の骨組を軽量化できる。
The
図3(b)に示すように塞ぎ板12は、レール方向に長手方向を向けて第1部材11の上面に配置される板状の部材であり、本実施の形態では金属製の板材により形成されている。塞ぎ板12は、枕木方向端縁がレール方向に亘って溶接により第2部材13,14の側面下部に隙間なく接合される。これにより、第1部材11に塞ぎ板12が架設されると共に、第1部材11の間隔が塞がれる。第1部材11を角パイプにより形成し、第1部材11の間隔を塞ぎ板12で塞ぐことで床パネル10の底部を構成するので、床パネル10の底部を一体の板状体で構成する場合と比較して軽量化できる。
As shown in FIG. 3B, the closing
客室床15は、客室の内装床を構成するための平板状の部材であり、第2部材13,14の上面に皿ボルト等の締結部材で固定される。客室床15は、質量、剛性、音響特性等の要求特性を考慮して、金属製や合成樹脂製、繊維強化樹脂製の板材、ハニカムパネル、サンドイッチパネル等の中から材質が適宜選択される。
The
通気ダクト16は、床パネル10に内蔵される送風路であり、塞ぎ板12、第2部材13,14及び客室床15により囲まれて断面矩形状に形成されると共に、床パネル10のレール方向に亘って貫設される。通気ダクト16は、内面に断熱層17が形成される。断熱層17は、硬質ウレタンフォーム等の合成樹脂製のフォーム材、圧縮グラスウール等の繊維材などにより形成される。通気ダクト16の内面に断熱層17を設けることにより、熱損失を抑制できる。
The
通気ダクト16は、床パネル10の枕木方向に4つが並設される。床パネル10の枕木方向外側に位置し、塞ぎ板12、第2部材13,14及び客室床15により囲まれた通気ダクト16は、客室内に給気を行う給気ダクトを構成する。また、床パネル10の枕木方向中央側に位置し、塞ぎ板12、第2部材13,13及び客室床15により囲まれた通気ダクト16は、還気を行う還気ダクトを構成する。
Four
図3(c)に示すように、第2部材14は側面に貫通する貫通孔14aが形成されており、その貫通孔14aに、客室内に給気を行う立上ダクト18(図1及び図2参照)の開口端が挿通される。立上ダクト18は、客室の内壁を構成する内装パネル19(図1及び図2参照)と側構体5との間に配置される。
As shown in FIG. 3 (c), the
なお、第2部材13,14の枕木方向の間隔や第2部材13,14の高さは、通気ダクト16の必要断面積(流量)によって適宜設定される。また、レール方向に複数が配置される床パネル10の各々に内蔵される通気ダクト16は、床パネル10のレール方向端面を互いに突き合わせたときに、フランジ(図示せず)や嵌め込み等の周知の手段により接合され、レール方向に連通される。
In addition, the space | interval of the sleeper direction of the
図1に戻って説明する。台枠2に取り付けられた空調装置40は、床下ダクト41,42,43,44を介して通気ダクト16に連通する。床下ダクト41,42は、枕木方向外側に位置する通気ダクト16(給気ダクト)に空調装置40から空調用空気を給気するためのダクトである。床下ダクト43,44は、枕木方向中央側に位置する通気ダクト16(還気ダクト)を経由して客室内の空調を行った空気を空調装置40に戻すためのダクトである。床下ダクト41〜44は、構造床6、断熱材8、塞ぎ板12及び断熱層17の所定箇所に形成された貫通孔(図示せず)に挿通され、通気ダクト16と空調装置40とを連通する。
Returning to FIG. The
次に、床パネル10(図1参照)の製造方法および構造床6に対する床パネル10の取付方法を説明する。床パネル10は、第1部材11と第2部材13,14とを井桁状に接合した後、第1部材11の上面に塞ぎ板12を設置する。次いで、客室床15を第2部材13,14に固定しない状態で、床パネル10の第1部材11を床受部材7に設置する。レール方向に床パネル10を複数配置して、床パネル10のレール方向端面を突き合わせた後、塞ぎ板12及び第2部材13,14に断熱層17を形成する。次に、断熱層17が裏面に形成された客室床15を第2部材13,14の上に置き、締結部材(図示せず)によって客室床15と第2部材13,14とを連結する。これにより、構造床6の上方に客室床15を設置できる。客室床15を設置するために、構造床6の枕木方向中央側に床受部材を溶接する作業を省略できるので、作業工数を大幅に削減できる。
Next, the manufacturing method of the floor panel 10 (refer FIG. 1) and the attachment method of the
次に図3(a)及び図3(b)を参照して、床受部材7(図1参照)によって枕木方向両側が支持された床パネル10のたわみ量について説明する。鉄道車両1は、上述したように構造床6の枕木方向中央側に対して床パネル10を支持する床受部材が省略される。これにより、床下機器や台車(いずれも図示せず)の発生する振動が客室床15に伝達される経路を、床受部材7の2箇所にすることができる。その結果、客室床15に伝達される振動を軽減できる。また、構造床6の枕木方向中央側より側梁3に近い枕木方向両側、又は、側梁3若しくは側構体5の振動レベルは、構造床6の枕木方向中央側の振動レベルより小さいので、床パネル10の枕木方向両側を床受部材7で支持することにより、客室床15に伝達される振動を軽減できる。
Next, with reference to FIG. 3A and FIG. 3B, the deflection amount of the
しかし、振動レベルを軽減できるものの、床受部材7による床パネル10の支持スパンが広がるので、床パネル10のたわみ量が増加することが懸念される。ここで、単純支持梁に当てはめたときの床パネル10のたわみ量δ及び断面二次モーメントIは、以下の式(1)及び式(2)で表される。式(1)に式(2)を代入すると、床パネル10のたわみ量δ(式(3))が求められる。
However, although the vibration level can be reduced, since the support span of the
たわみ量δ=1/48・(Pa3)/(EI) …式(1)
断面二次モーメントI=1/12・bt3 …式(2)
たわみ量δ=1/4・(P/bE)・(a/t)3 …式(3)
なお、aは支持スパン(床受部材7の枕木方向の間隔)、bは床パネル10のレール方向長さ(図3(a)参照)、tは床パネル10の厚さ(図3(b)参照)、Eはヤング率、Pは中心集中荷重である。
Deflection amount δ = 1/48 · (Pa 3 ) / (EI) Equation (1)
Sectional moment of inertia I = 1/12 · bt 3 (2)
Deflection amount δ = 1/4 · (P / bE) · (a / t) 3 Equation (3)
Here, a is a support span (interval in the sleeper direction of the floor receiving member 7), b is the length of the
式(3)より、例えば、支持スパンaを2倍に広げたときに、支持スパンaを広げる前後で梁のたわみ量δを変えないようにするには、梁の厚さtを2倍にする必要がある。ここで、特許文献1に開示される従来の床構造では、客室床の枕木方向中央側も床受部材により支持されているので、床受部材による客室床の支持スパンは500〜600mm程度、客室床の厚さは22〜27mm程度である。
From Equation (3), for example, when the support span a is doubled, the beam thickness t is doubled in order not to change the deflection amount δ of the beam before and after the support span a is widened. There is a need to. Here, in the conventional floor structure disclosed in
これに対し、床パネル10を枕木方向両側の2点で支持した場合には、支持スパンは、特許文献1に開示される従来の床構造の4〜5倍に拡大する。たわみ量を同等にするためには、床パネル10の厚さを客室床の4〜5倍(90〜130mm程度)に増加する必要がある。鉄道車両1において、構造床6の上面から客室床15の下面までの高さは90〜130mm程度なので、通気ダクト16を内蔵することで床パネル10の厚さを確保できる。なお、床パネル10を中空構造としても、中実構造の床パネルと比較して、曲げモーメントに対する変形のし難さは大きく低下しない。従って、床パネル10の厚さを確保しつつ中空構造とすることにより、床パネル10に通気ダクト16を内蔵できる。
On the other hand, when the
ここで、特許文献1に開示される従来の床構造では、客室床と構造床との間に配置するダクトを準備しなければならないので、そのダクトのために部品点数が増加する。また、客室床の枕木方向中央側を支持する床受部材が必要となる。これに対し鉄道車両1は、床パネル10に通気ダクト16を内蔵することによって、床パネル10の厚さを確保して客室床15のたわみ量が増加することを抑制できる。その結果、客室床15に伝達される振動を軽減できると共に、客室床15の剛性低下を防止できる。さらに、ダクトを別途用意することを不要にできると共に床受部材を削減できるので、その分だけ鉄道車両1の製造コストを低減できる。
Here, in the conventional floor structure disclosed in
次に図4を参照して、第2実施の形態について説明する。第1実施の形態では、第1部材11及び第2部材13,14を井桁状に溶接して床パネル10の骨組を構成する場合について説明した。これに対し第2実施の形態では、床パネル20の盤状部21及び立設部23を押出形材で一体に形成する場合について説明する。なお、第1実施の形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図4(a)は第2実施の形態における鉄道車両に搭載される床パネル20の平面図であり、図4(b)は床パネル20の正面図(図4(a)の矢印IVb方向視)であり、図4(c)は床パネル20の側面図(図4(a)の矢印IVc方向視)である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In 1st Embodiment, the case where the frame of the
図4(a)に示すように床パネル20は、平面視して矩形状に形成されるパネル材であり、図4(b)に示すように、平面視して矩形の盤状に形成される盤状部21と、その盤状部21の上面に立設される立設部23,24と、立設部23,24に固定される客室床15とを備えている。盤状部21及び立設部23は、金属製の押出形材により一体形成され、立設部23は、枕木方向に互いに所定の間隔をあけて盤状部21に立設されると共に、レール方向(図4(b)紙面垂直方向)に延設されている。
As shown in FIG. 4A, the
立設部23は、レール方向に長手方向を向けて盤状部21に立設される隔壁部23aと、その隔壁部23aの上端から枕木方向両側に張出形成されるフランジ部23bとを備えている。隔壁部23aは、通気ダクト26の隔壁を構成する部位であると共に、リブとして盤状部21を補強するための部位である。フランジ部23bは、客室床15が固定される部位であると共に、曲げモーメントに抗して隔壁部23aの曲げ剛性を向上させる部位である。
The standing
立設部24は、客室床15を固定すると共に、図4(c)に示すように、客室内に給気を行う立上ダクト18(図1及び図2参照)の開口端が挿通される貫通孔24aが形成される部材である。立設部24は、本実施の形態では断面矩形状の金属製の角パイプにより形成されており、溶接によって盤状部21に接合される。
The standing
通気ダクト26は、床パネル20に内蔵される送風路であり、盤状部21、立設部23,24及び客室床15により囲まれて断面矩形状に形成されると共に、床パネル20のレール方向に亘って貫設され、内面に断熱層17が形成される。通気ダクト26のうち、床パネル20の枕木方向外側に位置し、盤状部21、立設部23,24及び客室床15により囲まれた通気ダクト26は、客室内に給気を行う給気ダクトを構成する。また、床パネル20の枕木方向中央側に位置し、盤状部21、立設部23,23及び客室床15により囲まれた通気ダクト26は、還気を行う還気ダクトを構成する。
The
なお、立設部23,24の枕木方向の間隔や立設部23,24の高さは、通気ダクト26の必要断面積(流量)によって適宜設定される。また、床パネル20の各々に内蔵される通気ダクト26は、床パネル20のレール方向端面を互いに突き合わせたときに、フランジ(図示せず)や嵌め込み等の周知の手段により接合され、レール方向に連通される。
In addition, the space | interval of the sleeper direction of the standing
第2実施の形態における床パネル20は、第1実施の形態で説明した床パネル10と同様に、枕木方向両側が床受部材7を介して構造床6に支持される。これにより、客室床15に伝達される振動レベルを低下させることができる。また、盤状部21及び立設部23が金属製の押出形材により一体形成されるので、第1実施の形態で説明した床パネル10のように第1部材11及び第2部材13,14を井桁状に接合することや、塞ぎ板12を接合することを省略できる。その結果、床パネル20を製造する工数を削減できる。
Similarly to the
次に図5を参照して、第3実施の形態について説明する。第1実施の形態および第2実施の形態では、床パネル10,20の枕木方向両側が床受部材7を介して構造床6の枕木方向両側に支持される鉄道車両1について説明した。これに対し第3実施の形態では、床パネル10の枕木方向両側が床受部材32を介して側梁3に支持される鉄道車両31について説明する。なお、第1実施の形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図5は第3実施の形態における鉄道車両31の一部を枕木方向に切断して示した鉄道車両31の部分断面図である。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment and the second embodiment, the
図5に示すように鉄道車両31は、対向する側構体5側へ互いに突出する床受部材32が側梁3と一体に形成され、その床受部材32に床パネル10の第1部材11が載置される。床パネル10の枕木方向両側が床受部材32を介して側梁3に支持されるので、床受部材を介して床パネル10の枕木方向中央側を支持する場合と比較して、客室床15に伝達される振動レベルを低下させることができる。
As shown in FIG. 5, in the
また、構造床6は、上面の枕木方向中央に補助支持部材33が配置される。補助支持部材33は、床パネル10の曲げ1次モードの固有振動やたわみを緩和するための部材であり、低硬度の防振部材、粘弾性体、クッション材、ダンパー等により形成される。補助支持部材33は、無荷重時に床パネル10の底部(第1部材11)に接触しない高さ(無荷重時に床パネル10の底部(第1部材11)による補助支持部材33の圧力が0となるゼロタッチ未満の寸法)に設定される。なお、補助支持部材33は、床パネル10に締結等の手段によって接合されておらず、荷重入力時に床パネル10の底部(第1部材11)に接触するように設定される。
In addition, the structural floor 6 has an
これにより、無荷重時には補助支持部材33を介して床パネル10に振動が伝達されないようにできる一方、床パネル10に荷重が入力されてたわみが生じた場合や曲げ固有振動が生じた場合に、補助支持部材33によりたわみや振動を緩和できる。その結果、質量等の制約によって床パネル10の剛性を十分に確保できない場合であっても、床パネル10のたわみや振動を防止できるので、床受部材32によって床パネル10の枕木方向中央側が支持されていない違和感を乗客に覚えさせ難くできる。
Thus, when no load is applied, vibration can be prevented from being transmitted to the
次に図6を参照して本発明の床構造による加振試験結果を説明する。加振対象は、第1実施の形態で説明した床パネル10であり、床パネル10の枕木方向両側を側梁3に固定した床受部材で支持した。台枠2の横梁4の枕木方向中央に設置した電磁加振器によりランダム振動を加え、客室床15の測定点A及び測定点B(図3(a)参照)のアクセレランス((m/s2)/N)を測定した(以下「実施例」と称す)。比較のため、客室床の枕木方向中央側を台枠2に対して複数の床受部材で支持したものについて、同様にランダム振動を加え、客室床の測定点A及び測定点Bのアクセレランスを測定した(以下「比較例」と称す)。
Next, with reference to FIG. 6, the vibration test result by the floor structure of this invention is demonstrated. The vibration target is the
図6(a)はランダム振動を台枠2の横梁4に入力したときの客室床15(測定点A)のアクセレランスの測定結果であり、図6(b)は客室床15(測定点B)のアクセレランスの測定結果である。図6(a)及び図6(b)から、実施例は、比較例と比べてアクセレランスを小さくできることが確認された。よって、実施例によれば、本発明の実施の形態における振動低減効果が確認された。
FIG. 6A shows a measurement result of the acceleration of the passenger compartment floor 15 (measurement point A) when random vibration is input to the
以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施の形態では、床パネル10,20は通気ダクト16,26が枕木方向に4つ並設される場合について説明した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、車両の仕様等に応じて通気ダクト16,26の数を適宜設定することは当然可能である。
The present invention has been described above based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It can be easily guessed. For example, in each said embodiment, the
上記各実施の形態では、床受部材7,32を構造床6又は側梁3に設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、側構体5に設けることは当然可能である。また、上記各実施の形態では、押出形材にすることで床受部材7,32を構造床6又は側梁3と一体に形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、溶接等の周知の手段によって、側梁3、側構体5又は構造床6に接合することは当然可能である。
In each of the above-described embodiments, the case where the
上記第1実施の形態では、第1部材11及び第2部材13,14を角パイプ(鋼管)により形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、C形鋼やH形鋼により形成することは当然可能である。第1部材11及び第2部材13,14をC形鋼やH形鋼により形成する場合も、軽量性および剛性を確保できる。
In the first embodiment, the case where the
上記第1実施の形態では、塞ぎ板12を第2部材13,14に溶接により接合する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、他の接合手段を採用することは当然可能である。他の接合手段としては、例えば、リベット等の軸状部材を用いて塞ぎ板12と第2部材13,14とを接合するものが挙げられる。この場合には、塞ぎ板12と第2部材13,14との間にシール材を介設して気密性を確保する。
In the first embodiment, the case where the
なお、第3実施の形態で説明した補助支持部材33を、上記第1実施の形態および第2実施の形態で説明した床パネル10,20の下方に配置することは当然可能である。補助支持部材33を床パネル10,20と構造床6との間に配置することで、第3実施の形態と同様に、床パネル10,20のたわみや振動を緩和できる。
In addition, it is naturally possible to arrange the
上記各実施の形態では説明を省略したが、床受部材7,32と床パネル10,20との間に防振部材を介設することは当然可能である。床受部材7,32と床パネル10,20との間に介設される防振部材によって、さらに振動を減衰する効果を期待できる。
Although description is omitted in each of the above embodiments, it is naturally possible to provide a vibration isolating member between the
上記各実施の形態では、車両1両あたり複数の床パネル10,20を構造床6の上方に配置する場合について説明したが、床パネル10,20のレール方向長さを大きくすれば、車両1両あたり1つの床パネル10,20を構造床6の上方に配置することは当然可能である。床パネル10,20のレール方向長さは、車両の構造等によって任意に設定できる。
In each of the above-described embodiments, a case has been described in which a plurality of
1,31 鉄道車両
2 台枠
3 側梁
4 横梁
5 側構体
6 構造床
7,32 床受部材
10,20 床パネル
11 第1部材(底部の一部)
12 塞ぎ板(底部の一部)
13,14 第2部材(スペーサ部)
15 客室床
16,26 通気ダクト
21 盤状部(底部)
23,24 立設部(スペーサ部)
DESCRIPTION OF
12 Blocking plate (part of the bottom)
13, 14 Second member (spacer part)
15
23, 24 Standing part (spacer part)
Claims (4)
底部と、
その底部に連結されると共に高さ方向に延設されるスペーサ部と、
そのスペーサ部が下面に連結される客室床とを有し、通気ダクトが内蔵される床パネルと、
その床パネルの底部と前記構造床との間に所定の間隔を設けて前記床パネルの枕木方向両側を前記側梁、前記構造床または前記側構体に支持する床受部材とを備えていることを特徴とする鉄道車両。 A frame having a pair of side beams and a plurality of horizontal beams connecting the side beams, a structural floor attached to the upper surface of the frame, and side structures joined to both sides of the frame in the sleeper direction In railway vehicles,
The bottom,
A spacer portion connected to the bottom portion and extending in the height direction;
A floor panel in which the spacer portion has a cabin floor connected to the lower surface, and a ventilation duct is built in;
A floor receiving member for supporting the both sides of the floor panel in the sleeper direction by the side beams, the structural floor or the side structure with a predetermined gap between the bottom of the floor panel and the structural floor; A railway vehicle characterized by
前記通気ダクトは、前記スペーサ部によって枕木方向に区画されることを特徴とする請求項1記載の鉄道車両。 The spacer portion extends across the rail direction of the floor panel while providing a space between each other in the sleeper direction,
The railway vehicle according to claim 1, wherein the ventilation duct is partitioned in a sleeper direction by the spacer portion.
その第1部材に固定されて前記第1部材の間隔を塞ぐ塞ぎ板とを備え、
前記スペーサ部は、レール方向に長手方向を向け枕木方向に互いに間隔をあけて並設されると共に前記第1部材または前記塞ぎ板に固定され前記客室床が連結される複数の第2部材を備え、
前記床パネルは、前記塞ぎ板、前記第2部材および前記客室床により前記通気ダクトが形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄道車両。 The bottom portion has a plurality of first members arranged in parallel at intervals in the rail direction with the longitudinal direction facing the sleeper direction,
A closing plate fixed to the first member and closing the gap between the first members;
The spacer portion includes a plurality of second members which are arranged in parallel with a longitudinal direction in a rail direction and spaced apart from each other in a sleeper direction and are fixed to the first member or the closing plate and to which the cabin floor is connected. ,
The railway vehicle according to claim 1 or 2, wherein the floor panel has the ventilation duct formed by the closing plate, the second member, and the cabin floor.
前記スペーサ部は、レール方向に長手方向を向け枕木方向に互いに間隔をあけて並設されると共に前記盤状部に立設され前記客室床が連結される複数の立設部を備え、
前記床パネルは、前記盤状部、前記立設部および前記客室床により前記通気ダクトが形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄道車両。 The bottom portion includes a disk-shaped portion formed in a disk shape,
The spacer portion includes a plurality of standing portions that are arranged in parallel with a longitudinal direction in the rail direction and spaced apart from each other in the sleeper direction, and are erected on the disk-shaped portion and connected to the cabin floor,
The railway vehicle according to claim 1 or 2, wherein the floor panel has the ventilation duct formed by the plate-shaped portion, the standing portion, and the cabin floor.
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