JP2019025944A - 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２０は、車体を支持するための横梁と、上端部にバネ座１０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、板厚増加部材３０とを備える。板バネ本体２１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。板厚増加部材は、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上面または下面の少なくとも一方に部分的に設けられる。【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上面または下面の少なくとも一方に部分的に設けられた板厚増加部材と、を備える。

前記構成によれば、板厚増加部材の付与により、板バネ本体の板厚がバネ座の端縁の上方で増加する。それにより、板バネ本体のうちバネ座の端縁の上方に位置する領域に発生する応力ピークが低減する。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、当該領域の応力ピークが低減することで、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。板厚増加部材は、板バネ本体の上面または下面の少なくとも一方に、車両長手方向に対して部分的に付与される。このため、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、上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上面または下面の少なくとも一方に、板厚増加部材を部分的に設ける工程と、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。 バネ座端縁の上方領域周辺における板バネの断面図である。 図４中のV-V線に沿って示す断面図である。 第２実施形態に係る板バネの半部を示す側面図である。 第３実施形態に係る板バネの半部を示す側面図である。 第４実施形態に係る板バネの半部を示す側面図である。

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（片方のみを図示）、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。板バネ２０は、長尺の板バネ本体２１と、板バネ本体２１に設けられた前後一対の板厚増加部材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。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に固定せずに、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８，８に支持されている。板バネ２０の長手方向両端部２３，２３は、一対のバネ座１０，１０に上方から載せられている。

本実施形態では、板厚増加部材３０が、板バネ本体２１の上面に設けられている一方、板バネ本体２１の下面には設けられていない。よって、板バネ本体２１の下面が、一対のバネ座１０，１０に上方から載せられ、板バネ２０からの下方荷重によって板バネ本体２１の下面が一対のバネ座１０，１０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、板バネ本体２１は、厚さ方向（台車１への適用時に概略上下方向と一致）に複数の層を積層してなる。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を有する。これら３ブロック１２１〜１２３は、繊維強化樹脂（以下、「ＦＲＰ」と略称する）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、炭素繊維強化樹脂（以下、「ＣＦＲＰ」と略称する）、ガラス繊維強化樹脂（以下、「ＧＦＲＰ」と略称する）、あるいは、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。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のみ、織物炭素繊維強化樹脂で形成されており、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。一方向炭素繊維強化樹脂では、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２０全体としての下面の法線ｎが通過する領域であり、当該法線ｎとは、板バネ２０全体としての下面のうち、バネ座１０の端縁１０ａと接触する部位における法線である。本実施形態では、板バネ本体２１の下面が、板バネ２０全体としての下面として、バネ座１０の上面に接触している。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びており、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、板厚増加部材３０が、板バネ本体２１の上面における上方領域２５に設けられている（下面に設けられていない）。板厚増加部材３０はＦＲＰで形成されている。本実施形態では、板厚増加部材３０が、板バネ本体２１の上面（上ブロック１２１の上面）に設けられており、この上ブロック１２１と同じ材料であるＣＦＲＰで形成されている。

板厚増加部材３０がＣＦＲＰで形成される場合、板厚増加部材３０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もよい。板厚増加部材３０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。板厚増加部材３０を構成する各層は、織物炭素繊維強化樹脂でも一方向炭素繊維強化樹脂でもよい。板バネ本体２１と接着される層について、織物炭素繊維強化樹脂とし、その他の層を一方向炭素繊維強化樹脂としてもよい。織物炭素繊維強化樹脂は、経糸および緯糸が、長手方向に対して±４５度傾斜する方向に配向されていることが好ましい。一方向炭素繊維強化樹脂は、長手方向に対して４５度または−４５度傾斜する方向に配向されていることが好ましい。複数の一方向炭素繊維強化樹脂層を用いる場合、繊維が４５度傾斜する方向に配向されている層と、−４５度傾斜する方向に配向されている層とが交互に並ぶようにして積層されていてもよい。

板厚増加部材３０は、基部３１と、基部３１から連続して厚さを徐々に減少させるテーパ部３２とを含む。基部３１は、テーパ部３２に対して長手方向先端側に位置付けられている。本実施形態では、基部３１の厚さは長手方向においても幅方向においても一定である。例えば、基部３１の厚さは、５〜２０ｍｍである。

テーパ部３２の厚さは、長手方向中央側に向かうにつれて徐々に小さくなっていく。前述した法線ｎは、基部３１を通過している。換言すれば、厚さを減少させる開始点（基部３１とテーパ部３２との境界部）は、法線ｎよりも長手方向中央寄りに位置付けられている。テーパ部３２の上面と板バネ本体２１の上面とが成す角θは、２．５〜１５．０度が好ましい。

板厚増加部材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板厚増加部材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Ｃまでの距離Ｌｃの１５〜３０パーセントである。板厚増加部材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Ｃにおける厚さである。

図２に戻り、板厚増加部材３０は、板バネ本体２１の幅方向全体にわたって設けられている。

図４および図５は、上方領域２５周辺での板バネ２０の断面図であり、図４の左右方向は長手方向と一致し、図５の左右方向は幅方向と一致する。板厚増加部材３０を設けていない板バネを比較例とする。換言すると、本実施形態に係る板バネ本体２１のみで構成された板バネを比較例とする。

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で最大となる（図４を参照）、また、幅方向において端部で最大となる（図５を参照）。比較例に係る板バネでは、上方領域２５周辺に発生する応力が、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中央部で大きくなる。そのために、上ブロック１２１と中間ブロック１２２との間の界面には高い接着強度が必要とされる。

これを鑑みて、本実施形態では、上方領域２５の上面を部分的に覆う板厚増加部材３０を設けている。それにより、上方領域２５の周辺において板バネ２０全体としての厚さを部分的に増加させている。これにより、上方領域２５の周辺において、板バネ本体２１に発生する全体の応力および応力ピーク値が減少する。更に、応力ピーク値が現れる箇所を、厚さ方向に変えることができる。本実施形態では、板厚増加部材３０が板バネ本体２１の上面に設けられているので、これに付随して応力ピーク値の発生個所が上方に移動し、応力が上ブロック１２１内で最大となるようにしている。より詳細には、応力ピーク値の発生箇所が、上ブロック１２１と中間ブロック１２２との間の界面から遠ざかるように、上方に移動する。上ブロック１２１自体も複数のプリプレグを積層することによって形成されるが、ブロック内のＦＲＰの自己界面は、上記のブロック間の界面での接着強度よりも大きな強度を得やすい。応力ピーク値が減少することも相まって、比較例と比べて、上方領域２５の耐久性が向上する。つまり、板バネ２０の耐久性が向上する。

また、幅方向でも同様であり、板厚増加部材３０を設けることにより、上方領域２５の周辺において、板バネ本体２１に発生する全体の応力および応力ピーク値が減少する。特に、幅方向端部においても応力は大きくなるが、本実施形態では、板厚増加部材３０を幅方向全体にわたって設けられているので、幅方向端部で発生する応力も板厚増加部材３０で負担でき、上方領域２５の耐久性が向上する。つまり、板バネ２０の耐久性が向上する。

板厚増加部材３０の厚さは、板バネ本体の長手方向中央部に向かうにつれて小さくなっている。そのため、板厚増加部材３０を設けても、その端縁での応力集中を緩和できる。

板厚増加部材３０はＣＦＲＰで形成され、その厚さが５〜２０ｍｍである。５ｍｍの板厚増加により、１０％程度の強度向上が見られる。厚さを２０ｍｍ以上とすると、更なる強度向上に寄与するが、台車１への適用時に台車１の構成要素との干渉が生じる可能性がある。また、板厚増加部材３０と板バネ本体２１との界面に応力ピークが発生し、その界面で高い強度の確保を要する可能性がある。厚さが上記のとおりに設定されることで、必要な強度を確保でき、また、台車搭載時の干渉や板厚増加部材３０と板バネ本体２１との界面の強度を殊更高くする必要がなくなる。

板厚増加部材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。板厚増加部材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に板厚増加部材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、板厚増加部材３０は、板バネ本体２１とは別個に製造し、板バネ本体２１の製造後に板厚増加部材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、接着剤を用いて板厚増加部材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板厚増加部材３０を板バネ本体２１に接着してもよい。この場合、工程（１）において、工程（２）の実施者自身が板バネ本体２１を製造するか否か問わない。

工程（２）は、工程（１）と同時的に行われてもよい。板厚増加部材３０を板バネ本体２１の上面に設ける場合において、板厚増加部材３０を板バネ本体２１の上ブロック１２１と同じ材料で形成する場合に、このような手法を採ることができる。つまり、板バネ本体２１の上ブロック１２１が形成されるようにプリプレグを積層した後、このようにして製造された積層体に、部分的に、板厚増加部材３０に相当する部分にプリプレグを積層していく。その後、加圧および加熱することで、上ブロック１２１と板厚増加部材３０との一体物が形成される。これを中間ブロック１２２と接着し、なおかつ中間ブロック１２２を下ブロック１２３と接着することで、板厚増加部材３０が付与された板バネ２０を製造することができる。

［第２〜第４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。板厚増加部材２３０の長手方向先端側の端部位置は、板バネ本体２１の先端と一致していない。また、本実施形態にかかる板厚増加部材２３０からは、第１実施形態に係るテーパ部３２（図２を参照）に相当する部分が省略されている。このように、板厚増加部材２３０の厚さは、長手方向において均一であってもよい。

図７は、第３実施形態に係る板バネ３２０の半部を示す側面図である。図８は、第４実施形態に係る板バネ４２０の半部を示す側面図である。図７に示すように、板厚増加部材３３０は、板バネ本体２１の下面に設けられていてもよい（第３実施形態では、板厚増加部材が板バネ本体２１の上面には設けられていない）。図８に示すように、板厚増加部材４３０が、板バネ本体２１の上面と下面との両方に設けられていてもよい。換言すれば、板厚増加部材４３０が、板バネ本体２１の上面に設けられた上板厚増加部材４３０ａと、板バネ本体２１の下面に設けられた下板厚増加部材４３０ｂとによって構成されていてもよい。

このように、板厚増加部材の設置個所は、上面、下面、あるいは上面および下面の両方であるが、上面がより好ましい。上面に設けることで、バネ座との干渉を抑制でき、バネ座を含めた台車の形状および構造変更を要しない。また、板バネの撓みに影響が出にくく、バネ特性を維持しやすい。

第２〜第４実施形態においても、上方領域２５の周辺において板バネ本体２１の強度が向上し、板バネ２２０，３２０、４２０の耐久性が向上する。

上記各実施形態では、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）。ただし、これは一例であり、バネ座の端縁は平面視で曲線状に延在していてもよい。その場合、側面視において端縁は線状に表され、端縁の幅方向位置に応じて複数本の法線を描画することができる。この場合において、上方領域は、任意の法線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てもよい。板厚増加部材は、このようにして形成または定義される上方領域の上面および／または下面に設けられていればよい。

板バネ本体の断面形状は、幅方向に長尺、厚さ方向に短尺の長方形状に限定されない。板バネ本体の四隅は面取りされてもよく、それにより、板バネ本体の上面および下面の幅方向端部に合計４つの面取りが設けられていてもよい。面取りは、傾斜平面でも湾曲面でもよい。

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 バネ座
２０，２２０，３２０，４２０ 板バネ
２１ 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 上方領域
３０，２３０，３３０，４３０ 板厚増加部材
５０ 車体

Claims (11)

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上面または下面の少なくとも一方に部分的に設けられた板厚増加部材と、を備える板バネ。
2. 前記板厚増加部材の厚さは、前記板バネ本体の長手方向中央部に向かうにつれて小さくなる、請求項１に記載の板バネ。
3. 前記板バネ本体の下面は、両端部が直線状に形成され、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または２に記載の板バネ。
4. 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、
   前記板厚増加部材のうち長手方向中央側の端部位置が、前記板バネ本体の前記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３に記載の板バネ。
5. 前記板厚増加部材は、前記板バネ本体の幅方向全体にわたって設けられている、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の板バネ。
6. 前記板厚増加部材の厚さは、５〜２０ｍｍである、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の板バネ。
7. 前記板バネ本体は、前記横梁に対して上下方向に相対変位可能なように前記横梁に固定せずに前記横梁を下方から支持する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の板バネ。
8. 前記板厚増加部材が、繊維強化樹脂で形成されている、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の板バネ。
9. 前記板厚増加部材において、繊維が長手方向に対して４５度傾斜する方向に配向されている、請求項８に記載の板バネ。
10. 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９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。
11. 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上面または下面の少なくとも一方に、板厚増加部材を部分的に設ける工程と、を備える板バネの製造方法。

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