JP2019025943A - 板バネおよびその製造方法、ならびに鉄道車両用台車 - Google Patents

Abstract

【課題】 耐久性の向上とバネ特性の維持とを両立した板バネを提供する。【解決手段】 板バネは、車体を支持するための横梁と、上端部にバネ座を有する軸箱とを備えた鉄道車両用台車に適用可能である。板バネは、繊維強化樹脂製の板バネ本体と、側面部材とを備える。板バネ本体は、車両長手方向に延び、その中央部が横梁の車幅方向端部を下方から支持し、その両端部がバネ座に支持され、上下方向となる厚さ方向に複数のブロックを積層してなる。側面部材は、板バネ本体のうちバネ座の端縁の上方に位置する領域の側面を部分的に覆う。【選択図】図２

Description

本発明は、鉄道車両用台車に適用可能な板バネおよびその製造方法、ならびに、板バネを備える鉄道車両用台車に関する。

鉄道車両用台車のなかには、台車枠から一対の側梁を省略した一方で、この側梁の機能を一次サスペンションの機能と共に備えた一対の板バネを搭載したものがある（例えば、特許文献１を参照）。板バネは、繊維強化樹脂製であり、複数のブロックを積層してなる。板バネの中央部は、横梁の車幅方向端部を下方から支持する。板バネの両端部は、軸箱に設けられたバネ座に支持される。

国際公開第２０１３／０３８６７３号

板バネにおいては、ブロック間に大きな応力が発生するため、耐久性の更なる向上が望まれる。しかし、耐久性を向上しようとすると、バネ定数が上昇して、一次サスペンションとして機能するために必要なバネ特性を得にくくなるおそれがある。

本発明は、耐久性の向上とバネ特性の維持とを両立した板バネを提供することを目的としている。

本発明者は、上記目的を達成すべく板バネを開発する過程で、板バネのうちバネ座の端縁と接触する部位において、他の部位に比べて、大きな応力が発生するとの知見を得た。本発明は、この知見を下になされたものである。

本発明の一形態に係る板バネは、鉄道車両の車体を支持するための横梁と、上端部にバネ座を有する軸箱とを備えた鉄道車両用台車に適用可能な板バネであって、車両長手方向に延び、その中央部が前記横梁の車幅方向端部を下方から支持し、その両端部が前記バネ座に支持され、上下方向となる厚さ方向に複数のブロックが積層される、繊維強化樹脂製の板バネ本体と、前記板バネ本体のうち前記バネ座の端縁の上方に位置する領域の側面を部分的に覆う側面部材と、を備える。

前記構成によれば、板バネ本体のうちバネ座の端縁の上方の領域に作用する荷重を側面部材で負担できる。当該領域は、板バネのなかでも大きな応力が発生する領域であり、その応力を負担できる部材が付与されることで、板バネの全体としての耐久性を向上させることができる。側面部材は、板バネ本体の側面を部分的に覆うものであるので、板バネ本体のバネ特性への影響（バネ定数の上昇）を抑えることができる。このように、板バネの耐久性向上とバネ特性維持とを両立できる。

本発明の一形態に係る鉄道車両用台車は、鉄道車両の車体を支持するための横梁と、上端部にバネ座を有する軸箱と、前述したような板バネと、を備える。

本発明の一形態に係る板バネの製造方法は、鉄道車両の車体を支持するための横梁と、上端部にバネ座を有する軸箱とを備えた鉄道車両用台車に適用可能な板バネの製造方法であって、車両長手方向に延び、その中央部が前記横梁の車幅方向端部を下方から支持し、その両端部が前記バネ座に支持され、上下方向となる厚さ方向に複数のブロックが積層される板バネ本体を、繊維強化樹脂で準備する工程と、前記板バネ本体のうち前記バネ座の端縁の上方に位置する領域の側面を部分的に覆うように、側面部材を設ける工程と、を備える。

本発明によれば、耐久性の向上とバネ特性の維持とを両立した板バネを提供できる。

実施形態に係る鉄道車両用台車の側面図である。 第１実施形態に係る板バネの斜視図である。 図２に示す板バネの半部を示す側面図である。 上方領域周辺における板バネの断面図である。 上方領域周辺における板バネの断面図である。 第２実施形態に係る板バネの半部を示す側面図である。 図７Ａが第３実施形態に係るバネ座の斜視図である。図７Ｂが第３実施形態に係る板バネの半部およびバネ座を示す側面図である。 第４実施形態に係る板バネの上方領域周辺における断面図である。 第５実施形態に係る板バネの上方領域周辺における断面図である。

以下、図面を参照しながら実施形態について説明する。全図を通じて同一のまたは対応する要素には同一の符号を付して詳細説明の重複を省略する。本書では、板バネの説明において方向を示すにあたって、板バネが鉄道車両用台車（以下、単に「台車」という）に搭載された状態での方向（例えば、車両長手方向や前後方向、車幅方向や左右方向、あるいは車高方向や上下方向）を用いる場合もある。

［第１実施形態］
図１に示すように、台車１は、二次サスペンションとなる空気バネ２を介して車体５０を支持する横梁４を備えている。横梁４は、車幅方向に延び、空気バネ２は、横梁４の上面に設置されている。台車１は一対の側梁を備えていない。代わりに、台車１は、左右一対の板バネ２０を備えており（片側のみ図示）、この板バネ２０が、一次サスペンションの機能と、従来の台車に備わる側梁の機能とを兼ねている。

台車１は、横梁４の前方および後方で車幅方向に沿って配置された前後一対の車軸５，５を備え、左右一対の車輪６（片側のみ図示）が、各車軸５の車幅方向両側に固定されている。各車軸５は、左右一対の軸受７（片側のみ図示）で回転自在に支持されている。各軸受７は、車輪６よりも車幅方向外側に配置された軸箱８に収容されている。各軸箱８は、その上端部に、板バネ２０を支持するバネ座１０を有している。

台車１は、合計４つの軸箱８、およびこれに対応した合計４つのバネ座１０を備えている。図示のとおり、２つの軸箱８，８および２つのバネ座１０，１０が車幅方向一方側で車両長手方向に分かれて配置されており、図示略するが、別の２つの軸箱および２つのバネ座が車幅方向他方側で車両長手方向に分かれて配置されている。以降では、車幅方向一方側の構成について説明するが、車幅方向他方側も同様に構成されている。

横梁４の車幅方向一端部は、前後一対の連結機構９，９により、前後一対の軸箱８，８に連結されている。連結機構９は、一例として軸梁式の軸箱支持装置を備えた連結機構である。台車１の車幅方向一方側では、１つの板バネ２０が、車両長手方向に延び、前後一対の軸箱８，８の間に架け渡されている。

板バネ２０は、図示のとおり、側面視において鉛直方向に延びる板バネ２０の長手方向中心線Ｃを対称軸として線対称に形成される。また、板バネ２０は、詳細図示を省略するが、平面視および正面視において板バネ２０の幅方向中心線を対称軸として線対称に形成されている。

板バネ２０は、長尺の板バネ本体２１と、板バネ本体２１の側面に設けられた複数の側面部材３０とを備えている。板バネ２０は、板バネ本体２１の長手方向を車両長手方向に向け、板バネ本体２１の厚さ方向を上下方向に向け、かつ板バネ本体２１の幅方向を車幅方向に向けた姿勢で、台車１に適用されている。側面部材３０は、板バネ本体２１の側面を部分的に覆うように設けられている。側面部材３０の厚さ方向は、板バネ本体２１の幅方向と一致し、台車搭載時に車幅方向に向けられる。以降の板バネ２０の説明において、長手方向における板バネ２０の先端に近づく側を「長手方向先端側」と称し、長手方向において長手方向中心線Ｃに近づく側を「長手方向中央側」と称する。

板バネ本体２１の長手方向中央部２２は、横梁４の車幅方向端部を下方から支持する。更に言えば、板バネ本体２１は、横梁４に対して上下方向に相対変位可能なように、横梁４に固定されずに、横梁４を下方から支持する。横梁４の車幅方向端部の下部には、円弧状の下面を有する当接部材１１が設けられている。当接部材１１は、板バネ本体２１を上下方向に固定しない状態で、横梁４からの重力による下方荷重によって板バネ本体２１の上面に接触している。当接部材１１の下面と板バネ本体２１の上面との間に、ゴムシート等の介在物が存在してもよい。

板バネ本体２１の長手方向両端部２３，２３は、前後一対のバネ座１０，１０に支持されている。あるいは、一対のバネ座１０，１０を介して前後一対の軸箱８に支持されている。長手方向両端部２３，２３は、一対のバネ座１０，１０に上方から載せられており、長手方向両端部２３，２３の下面は、バネ座１０の上面に自由接触している。バネ座１０が軸箱８に取り付けられている状態において、バネ座１０の上面は、車両長手方向の外側に向かうにつれて高くなるように、水平面に対して傾斜している。板バネ本体２１の長手方向両端部２３，２３の下面も、バネ座１０の上面と同様にして、水平面に対して傾斜している。

図２および図３に示すように、板バネ２０は、側面視で全体として下方に凸となる弓形状に形成されている。板バネ本体２１（板バネ２０）の延在部２４，２４は、長手方向中央部２２と長手方向両端部２３，２３との間の部分であり、側面視で長手方向中央部２２に向けて下方に傾斜している。長手方向中央部２２は、長手方向両端部２３，２３よりも下方に位置している。板バネ本体２１の下面は、長手方向両端部２３，２３において直線状に形成され、長手方向中央部２２において弧状に形成されている。

板バネ２０は、長手方向両端部２３，２３から長手方向中央部２２に向けて徐々に厚さが大きくなるように形成されている。長手方向両端部２３，２３の厚さは、長手方向中央部２２の厚さよりも小さい。長手方向中央部２２だけをとって見ても、その厚さは、板バネ本体２１の長手方向中心線Ｃに向かって大きくなっている。

図４は、バネ座１０の長手方向中央側の端縁１０ａの上方に位置する領域（以下、単に「上方領域」という）２５の周辺における板バネ２０の断面図である。図４に示すように、本実施形態では、板バネ本体２１は、上ブロック１２１、中間ブロック１２２および下ブロック１２３の３つのブロックを積層してなる。ただし、ブロックは少なくとも３つであればよく、４以上であってもよい。これら３ブロック１２１〜１２３は、繊維強化樹脂（以下、「ＦＲＰ」という）で形成されている。換言すれば、板バネ本体２１は、ＦＲＰ製である。ＦＲＰの好適例としては、炭素繊維強化樹脂（以下、「ＣＦＲＰ」という）、ガラス繊維強化樹脂（以下、「ＧＦＲＰ」という）、または、アラミド繊維強化樹脂を挙げることができる。

上ブロック１２１は中間ブロック１２２と異なるＦＲＰで形成されている。下ブロック１２３は中間ブロック１２２と異なるＦＲＰで形成されている。一例として、上ブロック１２１および下ブロック１２３は、ＣＦＲＰで形成されている。中間ブロック１２２は、ＧＦＲＰで形成されている。

上ブロック１２１および下ブロック１２３は、炭素繊維シートに樹脂を含浸したプリプレグを積層し、このようにして得られた積層体を加圧および加熱することによって形成されている。上ブロック１２１および下ブロック１２３におけるプリプレグの積層方向は、板バネ本体２１の厚さ方向と一致する。上ブロック１２１においても下ブロック１２３においても、中間ブロック１２２と対向する対向層１２１ａ，１２３ａは織物炭素繊維強化樹脂で形成され、その他の層は、一方向炭素繊維強化樹脂で形成されている。一方向炭素強化樹脂では、炭素繊維が、板バネ本体２１の長手方向に配向されていてもよい。また、各層の繊維方向が交差するように積層されていてもよい。

中間ブロック１２２は、ＧＦＲＰで形成されている。中間ブロック１２２は、ガラス繊維シートに樹脂を含浸したプリプレグを積層し、このようにして得られた積層体を加圧および加熱することによって形成されている。中間ブロック１２２におけるプリプレグの積層方向は、板バネ本体２１の幅方向と一致する。

なお、ＦＲＰの製造は、プリプレグの積層に限定されず、レジントランスファ成形法、真空アシストレジントランスファ成形法などの、レジンインジェクション成形法を用いてもよい。

中間ブロック１２２の上面は、上ブロック１２１の下面（対向層１２１ａの下面）と接着される。中間ブロック１２２の下面は、下ブロック１２３の上面（対向層１２３ａの上面）と接着される。接着の手段は特に限定されず、一例として、接着フィルム１２４が上ブロック１２１と中間ブロック１２２との間に介装され、接着フィルム１２５が中間ブロック１２２と下ブロック１２３との間に介装される。

上ブロック１２１および下ブロック１２３の厚さは、板バネ本体２１の長手方向全体にわたって一定とされる。一方、中間ブロック１２２の厚さは、板バネ本体２１の長手方向において変化し、それにより、板バネ本体２１の厚さを前述のとおりに長手方向において変化させている。詳細図示を省略するが、中間ブロック１２２の長手方向両端部の厚さは、中間ブロック１２２の長手方向中央部の厚さよりも薄い。

上ブロック１２１は、下ブロック１２３よりも厚い。詳細には、上ブロック１２１の厚さは下ブロック１２３の厚さの２倍程度である。上ブロック１２１は主として圧縮荷重を分担し、下ブロック１２３は主として引張荷重を分担する。上方領域２５の周辺において、中間ブロック１２２の厚さは、下ブロック１２３の厚さと同程度（上ブロック１２１の厚さの半分程度）であり、中間ブロック１２２は主として剪断荷重を分担する。このため、上方領域２５の周辺では、上ブロック１２１と中間ブロック１２２との間の界面が、板バネ本体２１の厚さ方向中央部に位置付けられる。

図３に戻り、上方領域２５は、板バネ本体２１のうち、板バネ本体２１の下面の法線ｎが通過する領域であり、当該法線ｎは、板バネ本体２１の下面のうち、バネ座１０の端縁１０ａと接触する部位における法線である。法線ｎは、概略的にいって、板バネ本体２１の厚さ方向に延在する。本実施形態では、端縁１０ａが、車幅方向と平行に直線状に延在しており、端縁１０ａの車両長手方向の位置が車幅方向において一定である。このため、図３に示すように、法線ｎは側面視において直線で表される。

本実施形態では、一例として、幅方向一対の側面部材３０が、板バネ本体２１の上方領域２５の両側面に設けられている。ただし、側面部材３０は、上方領域２５の片面のみに設けられていてもよい。上方領域２５は、板バネ本体２１の長手方向両側に存在するので、この板バネ２０は、合計４セットの側面部材３０を備えており、片側の上方領域２５が２セットの側面部材３０で挟まれている。側面部材３０は、ＦＲＰで平板状に形成されている。

ＦＲＰ製の側面部材３０の厚さは、１〜３ｍｍである。側面部材３０の厚さ方向は、前述のとおり板バネ２０の幅方向と対応する。側面部材３０は、複数層のプリプレグを積層して成り、側面部材３０全体には、第１方向に延びる繊維と、第１方向と交差する第２方向に延びる繊維とが含まれる。典型的には、第２方向は第１方向と直交している。直交する２方向の繊維を含む側面部材３０を製造する方法として、一方向炭素繊維シートから作られるプリプレグを交互に繊維方向を変えながら積層してもよいし、織物炭素繊維シートから作られるプリプレグを積層してもよい。側面部材３０も、板バネ本体２１と同様にして、プリプレグの積層に限定されず、例えば、レジンインジェクション成形法を用いてもよい。

側面部材３０は、繊維が延びる方向である第１方向および第２方向が、板バネ本体２１の上面に対して±２５〜６５度の範囲内で、例えば実質的に±４５度に配向されるようにして、板バネ本体２１の側面に設けられる。

側面部材３０のうち長手方向先端側の端部位置は、板バネ本体２１の長手方向先端に位置付けられている。板バネ本体２１の長手方向先端から側面部材３０の長手方向中央側の端部位置までの距離Ｌ１は、板バネ本体２１の長手方向先端から長手方向中心線Ｃまでの距離Ｌｃの３５〜４５パーセントである。側面部材３０のうち長手方向中央側の端部位置は、板バネ本体２１の厚さｄ１が板バネ本体２１の最大厚さｄｍａｘに対して３５〜４５パーセントになる箇所に位置付けられている。なお、最大厚さｄｍａｘは、板バネ本体２１の長手方向中心線Ｃが通過する位置における厚さである。

図４に戻り、板バネ本体２１は、上述のとおり３ブロック１２１〜１２３を積層してなる。上方領域２５周辺においては、上ブロック１２１の厚さが、これら３ブロック１２１〜１２３のなかで最も大きい。側面部材３０は、この上ブロック１２１と中間ブロック１２２とを跨ぐようにして上方領域２５の側面を覆っている。本実施形態では、上方領域２５の側面を厚さ方向全体にわたって設けられており、側面部材３０の上縁は、板バネ本体２１の上面の幅方向端縁と一致し、側面部材３０の下縁は板バネ本体２１の下面の幅方向端縁と一致している。

上方領域２５では、板バネ本体２１の厚さが小さく、また、板バネ２０とバネ座１０の端縁１０ａとの接触によって、他の部位と比べて大きな応力が発生する。応力は、厚さ方向において中央部（本例では、上ブロック１２１と中間ブロック１２２との間の界面が位置付けられている部分）で最大となり（図５を参照）、また、幅方向において端部で最大となる（図４を参照）。

これを鑑みて、本実施形態では、上方領域２５の側面を部分的に覆う側面部材３０が板バネ本体２１に設けられている。そのため、板バネ本体２１の幅方向において端部で最大化される応力を側面部材３０で負担でき、板バネ本体２１の幅方向端部に作用する応力が低減する。これにより、板バネ２０の全体としての耐久性が向上する。また、側面部材３０が、上ブロック１２１と中間ブロック１２２とに跨るように設けられている。そのため、厚さ方向において上ブロック１２１と中間ブロック１２２との境界付近で最大化される応力を側面部材３０で負担でき、板バネ２０の耐久性が向上する。

側面部材３０がＦＲＰで形成されているので、板厚を小さくしても必要な強度を確保でき、板バネ２０の端部が幅方向に大型化するのを抑制できる。

上方領域２５に作用する応力は、圧縮荷重（厚さ方向）と引張荷重（長手方向）とに起因して生じる。側面部材３０をＦＲＰで形成し、その繊維が板バネ本体２１の上面に対して±２５〜６５度、一例として実質的に±４５度に配向されている。圧縮荷重と引張荷重とを合成した荷重の方向にＦＲＰの繊維を配向しているので、側面部材３０が応力に対して強度を発揮できる。

側面部材３０のうち長手方向中央側の端部位置が、板バネ本体２１の厚さｄ１が板バネ本体２１の最大厚さｄｍａｘに対して３５〜４５パーセントとなる箇所に位置付けられている。側面部材３０が長手方向中央寄りに張り出すのを抑えることができ、板バネ２０のバネ特性への影響（バネ定数の増加）を抑えることができる。

この板バネ２０は、（１）板バネ本体２１を準備する工程と、（２）板バネ本体２１に側面部材３０を設ける工程と、を含む製造方法を用いて製造されることができる。工程（１）では、前述のとおり、上ブロック１２１、中間ブロック１２２および下ブロック１２３がそれぞれ製造され、上ブロック１２１が中間ブロック１２２と接着され、また、下ブロック１２３が中間ブロック１２２と接着される。「準備」とは、工程（２）の実施者が、このようにして板バネ本体２１を製造することを含む。また、工程（２）の実施者が、板バネ本体２１を製造せず、別の製造者から取得することを含む。

工程（２）は、工程（１）の終了後に行われてもよい。換言すれば、側面部材３０は、板バネ本体２１とは別個に製造し、板バネ本体２１の製造後に側面部材３０を板バネ本体２１に付与してもよい。付与の手段は特に限定されず、接着剤を用いて側面部材３０を板バネ本体２１に接着してもよいし、接着フィルムを用いて側面部材３０を板バネ本体２１に接着してもよい。本実施形態では、側面部材３０の長手方向先端側の端部位置を板バネ本体２１の端部位置と同じとし、また、側面部材３０は上方領域２５の側面の厚さ方向全体にわたって設けられている。このように、側面部材３０の側面視形状を板バネ本体２１の端部の側面視形状と合わせているので、側面部材３０を適切な個所に付与する作業を簡便に行うことができる。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態に係る板バネ２２０の半部を示す側面図である。図６に示すように、側面部材２３０は、少なくとも、上ブロック１２１と中間ブロック１２２とに跨るように設けられていればよい。また、側面部材２３０は、上方領域２５の側面を覆っていればよく、側面部材２３０の長手方向先端側の端部位置は、板バネ本体２１の先端よりも長手方向中央側に位置していてもよい。

［第３実施形態］
図７Ａは第３実施形態に係るバネ座３１０の斜視図、図７Ｂは第３実施形態に係る板バネ３２０の半部およびバネ座３１０を示す側面図である。第１実施形態では、バネ座１０の端縁１０ａが車幅方向と平行に直線状に延在している。端縁１０ａの車両長手方向の位置が車幅方向において一定であるので、側面視において端縁１０ａが点で表され、法線ｎが直線で表される（図３を参照）。これに対し、第３実施形態では、図７Ａに示すように、バネ座３１０の端縁３１０ａが、平面視で曲線状に延在している。このため、図７Ｂに示すように、側面視においては、端縁３１０ａが幅を持つ線状に表され、端縁３１０ａの幅方向位置に応じて無数の法線ｎを描画することができる。この場合において、上方領域３２５は、任意の法線ｎが通過し得る領域として定義されることができ、そのため、長手方向に拡がりを有している。側面部材３３０は、このようにして形成される上方領域３２５の側面を覆うようにして設けられていればよい。

なお、図７Ａおよび７Ｂに示す端縁３１０ａの形状は、一例に過ぎず、端縁３１０ａは、平面視で曲線状に延在する部分、および／または、平面視において車幅方向に対して傾斜した直線を含むように構成されていてもよい。

［第４実施形態］
図８は第４実施形態に係る板バネ４２０の上方領域周辺における断面図であり、図８の横方向は板バネ４２０の幅方向と一致する。本実施形態に係る板バネ４２０において、板バネ本体４２１は第１実施形態のものと同様である。側面部材４３０は、上方領域４２５の側面を覆う基部と、基部の上端部（厚さ方向一端部）に設けられた上折返し部４３２と、基部の下端部（厚さ方向他端部）に設けられた下折返し部４３３とを有する。側面部材４３０は全体としてＵ字断面を有している。基部４３１は、第１実施形態の側面部材３０と同様にして、上方領域４２５の側面の厚さ方向全体を覆っており、基部４３１の上縁は、板バネ本体４２１の上面の幅方向端縁と一致し、基部４３１の下縁は、板バネ本体４２１の下面の幅方向端縁と一致している。なお、上折返し部４３２と下折返し部４３３のうちいずれか一方が省略されていてもよい。

［第５実施形態］
図９は第５実施形態に係る板バネの上方領域周辺における断面図であり、図９の横方向は板バネ５２０の幅方向と一致する。本実施形態では、板バネ本体５２１の四隅が面取りされており、板バネ本体５２１の上面および下面は、幅方向端部に面取り部５２６を有する。合計４つの面取り部５２６が設けられる。本実施形態では、面取りによって、板バネ本体５２１の上面が、その幅方向両端部に、上面中央部に対しても側面に対しても傾斜する一対の上テーパ面５２７ａを有する。板バネ本体５２１の下面も、その幅方向両端部に、上面中央部に対しても側面に対しても傾斜する一対の下テーパ面５２７ｂを有する。このように４つの面取り部５２６が設けられることで、板バネ本体５２１は、八角形断面を有することとなる。

当該断面形状は楕円に近似されている。例えば、断面の幅をａ、厚さをｂ、上テーパ面の幅方向寸法をｘ、テーパ面の厚さ方向寸法をｙとしたとき、ｘ／ｙは、１．０以上となるように設定される。

そして、側面部材５３０は、第４実施形態と同様にして、基部５３１、上折返し部５３２および下折返し部５３３を有する。上折返し部５３２は、上面の幅方向端部、すなわち、上テーパ面５２７ａを上から覆う。下折返し部５３３は、下面の幅方向端部、すなわち、下テーパ面５２７ｂを下から覆う。

このような形状とすることにより、上方領域５２５に発生する応力集中が緩和され、板バネ５２０の耐久性が一層向上する。

これまで、本発明の実施形態について説明したが、上記構成は本発明の範囲内で適宜変更、追加または削除可能である。

１ 鉄道車両用台車
４ 横梁
８ 軸箱
１０，３１０ バネ座
１０ａ，３１０ａ 端縁
２０，２２０，３２０，４２０，５２０ 板バネ
２１，４２１，５２１ 板バネ本体
２２ 板バネ本体の長手方向中央部
２３ 板バネ本体の長手方向端部
２５，３２５，４２５，５２５ 上方領域
３０，２３０，３３０，４３０，５３０側面部材
５０ 車体
１２１ 上ブロック
１２２ 中間ブロック
１２３ 下ブロック
４３２，５３２ 上折返し部
４３３，５３３ 下折返し部
５２６ 面取り部

Claims (14)

1. 鉄道車両の車体を支持するための横梁と、上端部にバネ座を有する軸箱とを備えた鉄道車両用台車に適用可能な板バネであって、
   車両長手方向に延び、その中央部が前記横梁の車幅方向端部を下方から支持し、その両端部が前記バネ座に支持され、上下方向となる厚さ方向に複数のブロックを積層してなる、繊維強化樹脂製の板バネ本体と、
   前記板バネ本体のうち前記バネ座の端縁の上方に位置する領域の側面を部分的に覆う側面部材と、を備える、板バネ。
2. 前記側面部材が繊維強化樹脂で形成されている、請求項１に記載の板バネ。
3. 前記側面部材において、繊維が前記板バネ本体の上面に対して、±２５〜６５度の範囲内の角度で傾斜するように配向されている、請求項２に記載の板バネ。
4. 前記側面部材の厚さが、１．０〜３．０ｍｍである、請求項２または３に記載の板バネ。
5. 前記側面部材は、前記板バネ本体の前記側面の長手方向先端まで設けられている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の板バネ。
6. 前記板バネ本体は、前記横梁に対して相対変位可能に上下方向に固定されずに前記横梁を下方から支持する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の板バネ。
7. 前記板バネ本体の下面は、前記両端部が直線状に形成され、前記中央部が弧状に形成され、
   前記板バネ本体の前記両端部の厚さは、前記中央部の厚さよりも薄い、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の板バネ。
8. 前記板バネ本体の前記中央部の前記厚さが、前記板バネ本体の長手方向中心に向かって増加しており、
   前記側面部材のうち長手方向中央側の端部位置が、前記板バネ本体の厚さが前記板バネ本体の最大厚さに対して３５〜４５パーセントとなる箇所に位置付けられる、請求項７に記載の板バネ。
9. 前記板バネ本体は、上ブロック、中間ブロックおよび下ブロックの少なくとも３つのブロックを積層してなり、
   前記領域において、前記上ブロックの厚さが前記３つのブロックのなかで最も大きく、前記側面部材は、前記上ブロックと前記中間ブロックを跨ぐようにして前記領域の前記側面を覆っている、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の板バネ。
10. 前記板バネ本体の上面および下面は、幅方向端部に面取り部を有する、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の板バネ。
11. 前記側面部材は、その端部に前記板バネ本体の前記上面の幅方向端部および／または前記下面の幅方向端部を覆う折返し部を有する、請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の板バネ。
12. 前記バネ座の上面が車両長手方向の外側に向かうにつれて高くなるように水平面に対して傾斜し、前記板バネ本体の前記両端部が、長手方向の先端側に向かうにつれて高くなるように水平面に対して傾斜している、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の板バネ。
13. 鉄道車両の車体を支持するための横梁と、
    上端部にバネ座を有する軸箱と、
    請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の板バネと、を備える、鉄道車両用台車。
14. 鉄道車両の車体を支持するための横梁と、上端部にバネ座を有する軸箱とを備えた鉄道車両用台車に適用可能な板バネの製造方法であって、
    車両長手方向に延び、その中央部が前記横梁の車幅方向端部を下方から支持し、その両端部が前記バネ座に支持され、上下方向となる厚さ方向に複数のブロックを積層してなる板バネ本体を、繊維強化樹脂で準備する工程と、
    前記板バネ本体のうち前記バネ座の端縁の上方に位置する領域の側面を部分的に覆うように、側面部材を設ける工程と、を備える、板バネの製造方法。

Images