JP2018058387A - 軌条車両構体 - Google Patents

Abstract

【課題】牽引力に対する強度を簡素な構造で確保することにより、製作コストを低減した軌条車両構体を提供する。【解決手段】上面を構成する屋根構体と側面を構成する側構体と下面を構成する台枠と端面を構成する妻構体とを有し、台枠の下面に台車を結合する枕梁が接合された軌条車両構体において、枕梁は上面を構成する枕梁上面板と下面を構成する枕梁下面板と枕梁上面板と枕梁下面板を結合する枕梁リブとを有し、枕梁の軌条車両構体の長手方向の端部寄り又は中央寄りのいずれか一方又は両方において、枕梁下面板の軌条車両構体の長手方向の端部は枕梁上面板の軌条車両構体の長手方向の端部より枕梁反対寄りに突出し、枕梁上面板の軌条車両構体の長手方向の端部は台枠の下面に接合され、枕梁下面板の軌条車両構体の長手方向の端部の一部は軌条車両構体の上下方向と幅方向とに延伸する垂直板を介して台枠の下面に接合されるようにした。【選択図】図２

Description

本発明は、軌条車両構体に関し、例えば、鉄道車両やモノレール車両に適用して好適なものである。

軌条車両の構造体である軌条車両構体は、一般に、上面を構成する屋根構体と側面を構成する側構体と下面を構成する台枠と長手方向の端面を構成する妻構体から成る。近年では、製作性の向上や遮音性の向上を目的として、対向する二枚の面板と該面板同士を接続する複数のリブから成るアルミニウム合金製の中空形材によって、屋根構体、側構体及び台枠などを構成し、軌条車両構体に組み立てる手法が広まりつつある。

一般に、軌条車両構体は、長手方向端部寄りの台枠の下面に接合される枕梁を介して、走行装置である台車と結合される。枕梁の下面には、軌条車両構体の上下方向に延伸する中心ピンが接続され、中心ピンの下方向端部寄りにおいて、台車の牽引装置が結合される。台車が走行する際には、牽引装置を介して牽引力が中心ピンの下方向端部寄りに作用し、この牽引力に引っ張られて中心ピンを接続した軌条車両構体が台車の走行方向に移動する。

ここで、特許文献１に、従来の台枠構造の一例を示す。特許文献１には、アルミニウム合金製の中空形材によって台枠を構成し、その下面に目の字状の断面を有し軌条車両構体の幅方向に延伸する枕梁を接合した構造が示されている。

鉄道車両構体の長手方向の端部寄りの台枠の下面に、枕梁が接合される。枕梁は、複数の部材を接合して組み立てられた目の字状の断面を有するアルミニウム合金製の中空形材であり、鉄道車両構体の幅方向に延伸している。

枕梁は、枕梁端部上面板の鉄道車両構体の長手方向の端部において、枕梁端部溶接部により台枠の下面に接合される。枕梁下面板の下面には、鉄道車両構体の上下方向に延伸する中心ピンが、ボルトにより接続される。中心ピンの下方向端部寄りには、台車の牽引装置が結合され、台車の走行によって、鉄道車両構体の長手方向に牽引力が作用する。

ここで、例えば、牽引力が長手方向の一方に作用した場合、枕梁には、枕梁の長手方向の一方の端部を台枠寄りに押し付ける上向きの力が作用し、枕梁の長手方向の他方の端部を台枠から引き離すような下向きの力が作用する。このように、牽引力が作用した場合、鉄道車両構体に上下方向の力が作用する。

このような構成においては、枕梁の鉄道車両構体の長手方向の端部に作用する鉄道車両構体の上下方向の力が、枕梁端部溶接部のみを介して台枠に伝達される。

このため、枕梁端部溶接部の強度確保を目的に、枕梁上面板に接合用の開口を設けるとともに枕梁下面板に作業用の開口を設け、枕梁上面板に設けた接合用の開口を利用して、枕梁上面板と台枠を枕梁の内部で接合するなどの複雑な追加施工が必要となり、鉄道車両構体の製作コストが増加する傾向にある。

特開２００２−１４５０６０号公報

従来の台枠構造においては、枕梁を台枠の下面に、上面板の軌条車両構体の長手方向の端部のみで接合していた。しかし、このような構成においては、牽引力を枕梁から台枠に伝達する部位が当該接合部のみとなるため、牽引力に対する強度確保を目的に、枕梁と台枠を枕梁の内部で接合するなどの複雑な追加施工が必要となるという問題がある。また、これにより、軌条車両構体の製作コストが増加する傾向にあるという問題がある。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、牽引力に対する強度を簡素な構造で確保することにより、製作コストを低減した軌条車両構体を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、上面を構成する屋根構体と側面を構成する側構体と下面を構成する台枠と端面を構成する妻構体とを有し、台枠の下面に台車を結合する枕梁が接合された軌条車両構体において、枕梁は上面を構成する枕梁上面板と下面を構成する枕梁下面板と枕梁上面板と枕梁下面板を結合する枕梁リブとを有し、枕梁の軌条車両構体の長手方向の端部寄り又は中央寄りのいずれか一方又は両方において、枕梁下面板の軌条車両構体の長手方向の端部は枕梁上面板の軌条車両構体の長手方向の端部より枕梁反対寄りに突出し、枕梁上面板の軌条車両構体の長手方向の端部は台枠の下面に接合され、枕梁下面板の軌条車両構体の長手方向の端部の一部は軌条車両構体の上下方向と幅方向とに延伸する垂直板を介して台枠の下面に接合されるようにした。

本軌条車両構体によれば、牽引力を枕梁の上面板の軌条車両構体の長手方向の端部の接合部と垂直板の接合部で分担でき、牽引力に対する強度を簡素な構造で確保できる。

本発明によれば、軌条車両構体の製作を単純化でき、製作コストを低減できる。

鉄道車両構体の斜視図である。 この発明の一実施形態における図１に示す鉄道車両構体の枕梁近傍のＡ−Ａについての長手方向の垂直断面図である。 この発明の一実施形態における図１に示す鉄道車両構体の枕梁近傍のＢ−Ｂについての幅方向の垂直断面図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態による鉄道車両構体の構成
図１は、鉄道車両構体の一例を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、鉄道車両構体の上下方向を１０１とし、それに直交する幅方向及び長手方向をそれぞれ１０２及び１０３とする。

鉄道車両構体１は、台枠１０の幅方向１０２の両端部に立設された側構体２０（一方のみ図示）と、台枠１０の長手方向１０３の両端部に立設された妻構体４０（一方のみ図示）と、側構体２０及び妻構体４０の上下方向１０１の上端部に載置された屋根構体３０とから構成される。

側構体２０には、乗客が乗降するための出入口２２や乗客が車外の景色を見るための窓２１が備えられる。妻構体４０には、乗客が車両間を移動するための貫通路４１が備えられる。

台枠１０の幅方向１０２の端部には長手方向１０３に延伸する側梁１１が備えられ，台枠１０の長手方向１０３の端部には幅方向１０２に延伸する端梁１２が備えられる。

以下、台枠１０の長手方向１０３の端部寄りの構成を説明する。台枠１０の下面には、鉄道車両構体１を走行装置である台車（図示せず）に結合するための枕梁１４が接合される。

枕梁１４の前方（鉄道車両構体１の長手方向１０３の端部側）及び後方（鉄道車両構体１の長手方向１０３の中央側）には、二つが並列して長手方向１０３に延伸する中梁１３が接合される。

枕梁１４の前方に接合される中梁１３の枕梁１４の反対側の端部は、端梁１２に接合される。枕梁１４の後方に接合される中梁１３の枕梁１４の反対側の端部は、幅方向１０２に延伸する横梁１５に接合される。

枕梁１４の下面の幅方向１０２の端部寄りには、空気ばね受１６が設けられ、空気ばね受１６は台車の空気ばね（図示せず）と結合される。枕梁１４の下面の幅方向１０２の中央部には、上下方向１０１に延伸する中心ピン１７が設けられ、中心ピン１７の上部は枕梁１４の下面にボルト１８で結合され、中心ピン１７の下部は台車の牽引力を伝達する牽引装置（図示せず）に結合される。

この結合より、台車が走行する際の牽引力が鉄道車両構体１に伝達され、鉄道車両構体１が長手方向１０３に走行する。枕梁１４の内部には、長手方向１０３に延伸する貫通管１９を配置するための開口が設けられる。

図２は図１に示す枕梁１４近傍のＡ−Ａ断面図を示し、図３は図１に示す枕梁１４近傍のＢ−Ｂ断面図を示す。台枠１０は、上面を構成する台枠上面板５１と、下面を構成する台枠下面板５２と、台枠上面板５１と台枠下面板５２をトラス状に接続する台枠リブ５３とから構成される中空形材である。

枕梁１４は、上面を構成する枕梁上面板６１と、下面を構成する枕梁下面板６２と、枕梁上面板６１と枕梁下面板６２をハシゴ状に接続する枕梁リブ６３とから構成される中空形材である。枕梁上面板６１の長手方向１０３の端部には、枕梁１４の長手方向１０３の端部方向に突出する枕梁端部上面板６４が存在する。

枕梁下面板６２の長手方向１０３の端部には、枕梁１４の長手方向１０３の端部方向に突出する枕梁端部下面板６５が存在する。枕梁下面板６２の下面には中心ピン１７がボルト１８で結合され、中心ピン１７の下部には牽引力９０が長手方向１０３に繰り返し作用する。

枕梁端部下面板６５は、枕梁端部上面板６４より枕梁１４の長手方向１０３の端部方向に突出している。枕梁端部上面板６４と枕梁端部下面板６５の枕梁１４の長手方向１０３の端部方向の端部には、幅方向１０２からみてＴ字状の断面を有する補強部７０が接合される。

補強部７０は、幅方向１０２と長手方向１０３に延伸し、枕梁１４側に位置する枕梁側水平板７１と、枕梁１４の反対側に位置する枕梁反対側水平板７２と、上下方向１０１及び幅方向１０２に延伸する垂直板７３とから構成される。

枕梁側水平板７１の枕梁１４側の端部と枕梁端部上面板６４の枕梁１４の長手方向１０３の端部方向の端部は、枕梁端部溶接部６６により互いに接合されるとともに台枠下面板５２の下面に接合される。

枕梁側水平板７１の枕梁１４の反対側の端部と枕梁反対側水平板７２の枕梁１４側の端部は、水平板中央部溶接部７４により互いに接合されるとともに台枠下面板５２の下面に接合される。

枕梁反対側水平板７２の枕梁１４の反対側の端部は、水平板端部溶接部７５により台枠下面板５２の下面に接合される。垂直板７３の上下方向１０１の上端部は垂直板上部溶接部７６により枕梁反対側水平板７２の下面に接合され、垂直板７３の上下方向１０１の下端部は垂直板下部溶接部７７により枕梁端部下面板６５の枕梁１４の長手方向１０３の端部方向の端部に接合される。

中梁１３は、長手方向１０３からみて鉄道車両構体１の幅方向１０２の端部方向に開口したコの字状の断面を有する。補強部７０は、中梁１３の鉄道車両構体１の幅方向１０２の端部方向で、且つ、枕梁リブ６３に設けられた貫通管１９を長手方向１０３に延伸した範囲と干渉しないように配置される。

枕梁側水平板７１及び枕梁反対側水平板７２の中梁１３側の端部と中梁１３の鉄道車両構体１の幅方向１０２の端部方向の端部は、水平板中梁側溶接部７８により互いに接合されるとともに台枠下面板５２の下面に接合される。

枕梁側水平板７１及び枕梁反対側水平板７２の中梁１３の反対側の端部は、水平板側梁側溶接部７９により台枠リブ５３と結合される位置の台枠下面板５２の下面に接合される。垂直板７３の中梁１３の反対側の端部は、垂直板側梁側溶接部８０により枕梁反対側水平板７２の下面に接合される。垂直板７３の中梁１３側の外周は、中梁１３の内面に接合される。

（２）本実施の形態の効果
以上の構成によれば、牽引力９０が枕梁１４の長手方向１０３の端部を上下方向１０１に引き離したり押し付けたりする力を分散することができる。つまり、この力を枕梁１４の長手方向１０３の最端部に位置する枕梁リブ６３と、剛性の高い中梁１３に強固に接合された垂直板７３とで分担して負担できる。

牽引力９０は、枕梁側水平板７１及び枕梁反対側水平板７２から、枕梁端部溶接部６６、水平板中央部溶接部７４、水平板端部溶接部７５、水平板中梁側溶接部７８及び水平板側梁側溶接部７９を介して、台枠１０に伝達される。なお、枕梁側水平板７１及び枕梁反対側水平板７２は、台枠リブ５３が結合される位置の台枠下面板５２、及び中梁１３に強固に接合される。また台枠リブ５３が結合される位置は剛性が高い。このように、水平板中央部溶接部７４、水平板端部溶接部７５、水平板中梁側溶接部７８及び水平板側梁側溶接部７９へも力が分散されて伝達されるため、枕梁端部溶接部６６の強度的負担を軽減できる。

よって、枕梁端部溶接部６６の強度を確保するための枕梁１４内部の接合などの追加施工を不要又は簡素にでき、牽引力に対する強度を簡素な構造で確保できるので、軌条車両構体の製作コストを低減できる。

また、補強部７０は、貫通管１９を長手方向１０３に延伸した範囲と干渉しないように配置されるので、貫通管１９を利用して長手方向１０３に引き回される配線や配管との干渉を回避できる。

本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲の各請求項の記載又は課題を解決するための手段の項の記載に基づいて定められるが、当業者がそれから容易に置き換えられる範囲にも及ぶものである。

１……鉄道車両構体、１０……台枠、１１……側梁、１２……端梁、１３……中梁、１４……枕梁、１５……横梁、１６……空気ばね受、１７……中心ピン、１８……ボルト、１９……貫通管、２０……側構体、２１……窓、２２……出入口、３０……屋根構体、４０……妻構体、４１……貫通路、５１……台枠上面板、５２……台枠下面板、５３……台枠リブ、６１……枕梁上面板、６２……枕梁下面板、６３……枕梁リブ、６４……枕梁端部上面板、６５……枕梁端部下面板、６６……枕梁端部溶接部、７０……補強部、７１……枕梁側水平板、７２……枕梁反対側水平板、７３……垂直板、７４……水平板中央部溶接部、７５……水平板端部溶接部、７６……垂直板上部溶接部、７７……垂直板下部溶接部、７８……水平板中梁側溶接部、７９……水平板側梁側溶接部、８０……垂直板側梁側溶接部、９０……牽引力、１０１……上下方向、１０２……幅方向、１０３……長手方向。

Claims (7)

1. 上面を構成する屋根構体と、側面を構成する側構体と、下面を構成する台枠と、端面を構成する妻構体とを有し、前記台枠の下面に台車を結合する枕梁が接合された軌条車両構体において、
   前記枕梁は、上面を構成する枕梁上面板と、下面を構成する枕梁下面板と、前記枕梁上面板と前記枕梁下面板を結合する枕梁リブとを有し、
   前記枕梁の前記軌条車両構体の長手方向の端部寄り又は中央寄りのいずれか一方又は両方において、
   前記枕梁下面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部は、前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部より枕梁反対寄りに突出し、
   前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部は、前記台枠の下面に接合され、
   前記枕梁下面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部の一部は、前記軌条車両構体の上下方向と幅方向とに延伸する垂直板を介して、前記台枠の下面に接合された
   ことを特徴とする軌条車両構体。
2. 前記垂直板は、前記台枠の下面に接合された前記軌条車両構体の長手方向と幅方向とに延伸する水平板を介して、前記台枠の下面に接合された
   ことを特徴とする請求項１に記載の軌条車両構体。
3. 前記水平板は、前記軌条車両構体の長手方向において、枕梁寄りの前記水平板と前記枕梁反対寄りの前記水平板とに二分割され、
   前記枕梁寄りの前記水平板の前記枕梁反対寄りの端部と前記枕梁反対寄りの前記水平板の前記枕梁寄りとの端部は、互いに接合されるとともに、前記台枠の下面に接合され、
   前記枕梁寄りの前記水平板の前記枕梁寄りの端部は、前記枕梁上面板の前記軌条車両構体の長手方向の端部に接合され、
   前記枕梁反対寄りの前記水平板の前記枕梁反対寄りの端部は、前記台枠の下面に接合される
   ことを特徴とする請求項２に記載の軌条車両構体。
4. 前記垂直板は、前記枕梁反対寄りの前記水平板の下面に接合された
   ことを特徴とする請求項３に記載の軌条車両構体。
5. 前記枕梁の前記軌条車両構体の長手方向の端部寄り又は中央寄りのいずれか一方又は両方において、
   前記軌条車両構体の長手方向に延伸する中梁が前記枕梁に接合され、
   前記枕梁の上面に位置する前記台枠は、上面を構成する台枠上面板と、下面を構成する台枠下面板と、前記台枠上面板と前記台枠下面板を結合する台枠リブとで構成され、
   前記水平板の前記軌条車両構体の幅方向の端部寄りの端部は、前記台枠リブが結合される位置の前記台枠下面板の下面に接合され、
   前記水平板の前記軌条車両構体の幅方向の中央寄りの端部は、前記中梁の前記軌条車両構体の幅方向の端部に接合された
   ことを特徴とする請求項２に記載の軌条車両構体。
6. 前記中梁は、前記軌条車両構体の幅方向の端部寄りに開口したコの字状の断面を有するとともに、前記軌条車両構体の幅方向に二つ並列で並んでおり、
   前記垂直板の前記軌条車両構体の幅方向の端部寄りの端部は、前記水平板の下面に接合され、
   前記垂直板の前記軌条車両構体の幅方向の中央寄りの外周は、前記中梁の内面に接合された
   ことを特徴とする請求項５に記載の軌条車両構体。
7. 前記枕梁リブに開口が設けられ、
   前記軌条車両構体の長手方向に延伸する貫通管が、前記枕梁リブに設けられた前記開口の内部を貫通する形態で配置され、
   前記垂直板は、前記貫通管を前記軌条車両構体の長手方向に延伸した範囲に干渉しないように配置された
   ことを特徴とする請求項１に記載の軌条車両構体。

Images