JP2018171937A - 床下用ダブルスキン構造体、車両床下構造体、及び車両 - Google Patents
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Abstract
Description
上述したように、ダブルスキン構造体は、薄肉化された板で構成されている。このため、ダブルスキン構造体は、互いに隣り合うダブルスキン構造体の端部(接合位置)の位置合わせを容易に行うことが可能である。
これにより、床下用ダブルスキン構造体の車両の幅方向の両端に他のダブルスキン構造体を接合させる際、他のダブルスキン構造体の端に対する床下用ダブルスキン構造体の端の位置合わせを容易に行うことができる。
これにより、第2厚肉部と直接或いは間接的に接続される部材の仕様(例えば、厚さや長さ等)を変更することなく、車両床下構造体に床下用ダブルスキン構造体を適用することができる。
これにより、ダブルスキン構造体に補強体を溶接する必要がなくなるため、簡便な構造で車両の車両床下構造体の強度の向上を図ることができる。
図1〜図5を参照して、第1の実施形態の車両10について説明する。図1では、車両10の一例として、軌道式車両を例に挙げて図示する。図1、及び図3〜図5において、X方向は車両10の幅方向、Z方向は車両10の上下方向及び高さ方向(鉛直方向でもある)をそれぞれ示している。図2において、Y方向はX方向及びZ方向に対して直交する車両10の前後方向、O1は中心位置Aを通過する床下用ダブルスキン構造体32の中心線O1をそれぞれ示している。中心位置Aは、第1厚肉部43と第2厚肉部47との中間位置でもある。
図4において、Aは補強体40の中心位置(以下、「中心位置A」という)、L1は中心位置Aを通過するとともに、第1厚肉部43及び第2厚肉部47に対して直交し、かつY方向に対して平行な第1平面(以下、「第1平面L1」という)をそれぞれ示している。図1〜図5において、図1〜図5に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
車両床下構造体25は、ダブルスキン構造体33と、床下用ダブルスキン構造体32と、がX方向に対して交互に配置された構成とされている。
一対の第1薄肉部41A,41Bは、Y方向に延在するとともに、第1上板35のX方向の両端部を構成している。第1薄肉部41Aは、X方向に配置された端35Aを含む。第1薄肉部41Bは、X方向に配置された端35Bを含む。
一対の端35A,35B(両端)は、それぞれ接合部60を介することで、床下用ダブルスキン構造体32の両側に配置されたダブルスキン構造体33と接続されている。
これにより、第1厚肉部43は、一対の第1薄肉部41A,41Bの下面41bよりも下方側に突出している。第1厚肉部43の厚さは、例えば、一対の第1薄肉部41A,41Bの厚さの2〜4倍の厚さに設定することが可能である。第1厚肉部43としては、例えば、平板を用いることが可能である。
第1下板36は、一対の第2薄肉部45A,45Bと、補強体40を構成する第2厚肉部47と、を有する。
第2薄肉部45Aは、X方向に配置された端36Aを含む。第2薄肉部45Bは、X方向に配置された端36Bを含む。
一対の第2薄肉部45A,45Bの厚さは、例えば、一対の第1薄肉部41A,41Bの厚さと同じ厚さにすることが可能である。
第2厚肉部47、及び一対の第2薄肉部45A,45Bは、水平方向に対して隣接して配置されている。第2厚肉部47は、X方向において一対の第2薄肉部45A,45Bに対して一体構造とされている。つまり、第2厚肉部47及び一対の第2薄肉部45A,45Bは、一体成形されている。
これにより、床下用ダブルスキン構造体32を押出成形法により製造する際に、押出成形途中(製造途中)の床下用ダブルスキン構造体32に反りが発生しにくくなるため、床下用ダブルスキン構造体32を容易に製造することができる。
第2厚肉部47のX方向の幅は、例えば、第1厚肉部43のX方向の幅と同じ大きさとすることが可能である。また、第2厚肉部47の厚さは、例えば、第1厚肉部43の厚さと同じ厚さにすることが可能である。第2厚肉部47としては、例えば、平板を用いることが可能である。
第1リブ群38は、補強体40を構成する一対の第1垂直リブ51A,51B、一対の厚肉リブ55A,55B、及び一対の第1傾斜リブ56A,56Bと、一対の第2垂直リブ53A,53Bと、一対の第2傾斜リブ58A,58Bと、を有する。
第2垂直リブ53Aは、第1薄肉部41A及び第2薄肉部45Aに対して直交している。第2垂直リブ53Aは、第1薄肉部41Aの一方の端部と第2薄肉部45Aの一方の端部とをZ方向から接続している。
第2垂直リブ53Bは、第1薄肉部41B及び第2薄肉部45Bに対して直交している。第2垂直リブ53Bは、第1薄肉部41Bの他方の端部と第2薄肉部45Bの他方の端部とをZ方向(上下方向)から接続している。
一対の厚肉リブ55A,55Bは、Y方向に延在している。一対の厚肉リブ55A,55Bは、第1厚肉部43及び第2厚肉部47に対して直交している。一対の厚肉リブ55A,55Bは、Z方向から第1厚肉部43と第2厚肉部47とを接続している。
一対の厚肉リブ55A,55Bの厚さは、例えば、第1厚肉部43及び第2厚肉部47の厚さと同じ厚さにすることが可能である。
第1傾斜リブ56Aは、第2厚肉部47と厚肉リブ55Aとの接続位置から第1厚肉部43と第1垂直リブ51Aとの接続位置に向かう方向に傾斜している。第1傾斜リブ56Aは、第1厚肉部43及び第2厚肉部47に対して傾斜している。第1傾斜リブ56Aは、第1厚肉部43と第2厚肉部47とを斜め方向から接続している。
第1傾斜リブ56Bは、第2厚肉部47と厚肉リブ55Bとの接続位置から第1厚肉部43と第1垂直リブ51Bとの接続位置に向かう方向(第1傾斜リブ56Aの傾斜方向とは逆の方向)に傾斜している。第1傾斜リブ56Bは、第1厚肉部43及び第2厚肉部47に対して傾斜している。第1傾斜リブ56Bは、第1厚肉部43と第2厚肉部47とを斜め方向から接続している。
第2上板66は、Y方向に延在している。第2上板66は、均一な厚さとされた板である。第2上板66のX方向の端66A,66B(両端)は、それぞれ接合部60を介することで、側梁27A、側梁27B、端35A、及び端35Bのうち、いずれか1つと接続されている。第2上板66の厚さは、例えば、第1薄肉部41A,41Bと同じ厚さにすることが可能である。
第2下板67のX方向の端67A,67B(両端)は、それぞれ接合部60を介することで、側梁27A、側梁27B、端36A、及び端36Bのうち、いずれか1つと接続されている。第2下板67の厚さは、例えば、第2厚肉部47と同じ厚さにすることが可能である。
複数の第3垂直リブ71は、第2上板66と第2下板67との間に設けられている。複数の第3垂直リブ71は、所定間隔を空けた状態でX方向に配置されている。
第3垂直リブ71の厚さは、例えば、第1薄肉部41A,41B、及び第2薄肉部45A,45Bと同じ厚さとすることが可能である。
これにより、ダブルスキン構造体に補強体を溶接する必要がなくなるため、簡便な構造で車両10の車両床下構造体25の強度の向上を図ることができる。
これにより、側梁27A,27Bは、X方向から車両床下構造体25を挟み込むように配置されている。側梁27A,27Bとしては、例えば、ダブルスキン構造体を用いることが可能である。
側壁部29Bは、側梁27B上に設けられている。側壁部29Bは、Z方向及びY方向に延在している。側壁部29Bの下端は、接合部(図示せず)を介して、側梁27Bと接続されている。側壁部29A,29Bとしては、例えば、ダブルスキン構造体を用いることが可能である。
走行装置22は、枕ばねである空気ばね76と、ダンパ78と、電動機(図示せず)と、ドライブシャフト(図示せず)と、ギヤボックス81と、車軸83と、一対の走行用の車輪84と、懸架装置(図示せず)と、ガイド機構86と、を有する。
このように、車両床下構造体25を構成する第2厚肉部47の下面47bに固定されたプレート17に空気ばね76を設けることで、プレート17を通じて車両床下構造体25の下方から受ける荷重に対する車両床下構造体25の強度を高めることができる。
ダンパ78は、プレート17と台車枠88とを接続するように設けられている。
電動機5は、外部を覆うケーシング(図示せず)を有する。ケーシングは、防振ゴム等の防振材(図示せず)を介して車両床下構造体25の下面に取り付けられている。
車軸83は、X方向に離間配置された一対の台車枠88によって、それぞれ回転可能に支持されている。
懸架枠(図示せず)は、車両床下構造体25の下面側に設けられている。懸架枠(図示せず)は、牽引リンク機構を介して伝達された走行方向の力を車体15に伝達する。
補強体91は、第2厚肉部47の下面47bを第2薄肉部45A,45Bの下面45bに対して面一となるように配置させこと以外は、補強体40と同様に構成されている。
これにより、押出成形法を用いて、一対の第1薄肉部41A,41B、一対の第2薄肉部45A,45B、及び補強体91を含む構造体を精度良く成形できる。
図7を参照して、第2の実施形態の車両床下構造体100について説明する。図7において、Eは補強体105の中心位置(以下、「中心位置E」という)、F1は中心位置Eを通過し、かつ第1厚肉部43及び第2厚肉部47に対して直交する第1平面(以下、「第1平面F1」という)をそれぞれ示している。また、図7において、図3に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
第3薄肉部107は、X方向において一対の第2薄肉部45A,45Bを連結するとともに、Y方向に延在している。第3薄肉部107の厚さは、例えば、一対の第2薄肉部45A,45Bと同じ厚さにすることが可能である。
第2厚肉部47の上面側には、一対の厚肉リブ55A,55Bの下端が一体構成されている。これにより、第2厚肉部47は、第3薄肉部107よりも下方の所定の高さに支持されている。
これにより、補強体105の左半分の構造体と右半分の構造体とが同じ構造となるため、補強体105の左半分の構造体と右半分の構造体との強度の差を小さくすることができる。
Claims (12)
- 車両の床下を構成する床下用ダブルスキン構造体であって、
前記車両の前後方向に延びる第1上板と、
前記第1上板の下方に間隔を空けて配置され、前記車両の前後方向に延びる第1下板と、
前記第1上板及び前記第1下板と一体構造をなしており、前記第1上板と前記第1下板との間に設けられ、前記第1上板と前記第1下板とを接続する複数のリブで構成される第1リブ群と、
を備え、
前記第1上板は、前記車両の幅方向の両端部を構成する一対の第1薄肉部と、該一対の第1薄肉部よりも厚さの厚い第1厚肉部と、を含み、
前記第1下板は、前記車両の幅方向の両端部を構成する一対の第2薄肉部と、該一対の第2薄肉部よりも厚さの厚い第2厚肉部と、を含み、
前記第1リブ群は、前記車両の幅方向に間隔を空けて配置され、前記第1厚肉部と前記第2厚肉部とを接続するとともに、前記第1薄肉部及び前記第2薄肉部よりも厚さの厚い一対の厚肉リブを含み、
前記第1厚肉部、前記第2厚肉部、及び前記一対の厚肉リブが補強体を構成する床下用ダブルスキン構造体。 - 前記補強体は、前記車両の前後方向に対して直交する平面を閉空間となるよう区画する請求項1記載の床下用ダブルスキン構造体。
- 前記第2厚肉部、及び前記一対の第2薄肉部は、水平方向に対して隣接して配置されており、
前記第2厚肉部、及び前記一対の第2薄肉部は、前記車両の幅方向において一体構造をなす請求項1または2記載の床下用ダブルスキン構造体。 - 前記一対の厚肉リブは、前記一対の第2薄肉部の下方に延出しており、
前記第2厚肉部は、前記一対の第2薄肉部よりも下方に配置されている請求項1または2記載の床下用ダブルスキン構造体。 - 前記一対の厚肉リブは、鉛直方向から前記第1厚肉部と前記第2厚肉部とを接続する請求項1から4のいずれか一項記載の床下用ダブルスキン構造体。
- 前記第1リブ群は、前記第1厚肉部と前記第2厚肉部とを接続する一対の傾斜リブを含み、
前記一対の傾斜リブは、前記第2厚肉部から前記第1厚肉部に向かうにつれて、該一対の傾斜リブの間隔が広がる方向に傾斜する請求項5記載の床下用ダブルスキン構造体。 - 前記第1厚肉部及び前記第2厚肉部は、平板であり、
前記補強体は、該補強体の中心位置を通過するとともに、前記第1厚肉部及び前記第2厚肉部に対して直交し、かつ前記車両の前後方向に対して平行な第1平面に対して左右対称である請求項1から6のいずれか一項記載の床下用ダブルスキン構造体。 - 前記第1厚肉部及び前記第2厚肉部は、平板であり、
前記補強体のうち、少なくとも前記第1厚肉部、前記第2厚肉部、及び前記一対の厚肉リブよりなる構造体は、前記第1厚肉部と前記第2厚肉部との中間位置を通過するとともに前記第1厚肉部及び前記第2厚肉部に対して平行な第2平面に対して、上下対称である請求項1から7のいずれか一項記載の床下用ダブルスキン構造体。 - 前記第1厚肉部、及び前記一対の第1薄肉部は、水平方向に対して隣接して配置され、かつ前記第1厚肉部、及び前記一対の第1薄肉部は、前記車両の幅方向において一体構造をなしており、
前記一対の第1薄肉部、前記一対の第2薄肉部、前記第1厚肉部、前記第2厚肉部、及び前記一対の厚肉リブを含む構造体は、前記第1厚肉部と前記第2厚肉部との中間位置を通過するとともに、前記第1厚肉部及び前記第2厚肉部に対して平行な第2平面に対して上下対称である請求項3記載の床下用ダブルスキン構造体。 - 請求項1から9記載のいずれか一項記載の床下用ダブルスキン構造体と、
前記車両の幅方向において、前記床下用ダブルスキン構造体と隣り合う位置に設けられた他のダブルスキン構造体と、
を備え、
前記車両の前後方向に延びる第2上板と、
前記第2上板の下方に間隔を空けて配置され、前記車両の前後方向に延びる第2下板と、
前記第2上板及び前記第2下板と一体構造をなしており、前記第2上板と前記第2下板との間に設けられ、前記第2上板と前記第2下板とを接続する第2リブ群と、
を備え、
前記第2上板の端は、前記第1上板の端と接続されており、
前記第2下板の端は、前記第1下板の端と接続されている車両床下構造体。 - 請求項10記載の車両床下構造体を備える車両。
- 前記床下用ダブルスキン構造体を構成する第2厚肉部の下方に設けられた枕ばねを備える請求項11記載の車両。
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