JP2023549430A - 台車用の横梁及び前記横梁の製造方法 - Google Patents

台車用の横梁及び前記横梁の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2023549430A
JP2023549430A JP2023537115A JP2023537115A JP2023549430A JP 2023549430 A JP2023549430 A JP 2023549430A JP 2023537115 A JP2023537115 A JP 2023537115A JP 2023537115 A JP2023537115 A JP 2023537115A JP 2023549430 A JP2023549430 A JP 2023549430A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow
cross beam
crossbeam
bogie
hollow profile
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2023537115A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7412648B2 (ja
Inventor
アイチン ティアン
チョンチェン ジョン
シ ワン
イ チャン
ユ フ
リャンヘ チャン
ジアン ツイ
ハオボ リン
アンドレアス ウルブリヒト
ヴェルナー フーフェンバッハ
フロリアン ツァイドラー
ヨナス ハウシルト
マイク ハラタ
ベルト マルティン
イェンス イルクナー
シュテファン ソルティシアク
パトリック イルムシャー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cg Rail Chinesisch Deutsches Forschungs und Entwicklungszentrum Fuer Bahn und Verkehrstechnik Dresden GmbH
CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Original Assignee
Cg Rail Chinesisch Deutsches Forschungs und Entwicklungszentrum Fuer Bahn und Verkehrstechnik Dresden GmbH
CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cg Rail Chinesisch Deutsches Forschungs und Entwicklungszentrum Fuer Bahn und Verkehrstechnik Dresden GmbH, CRRC Qingdao Sifang Co Ltd filed Critical Cg Rail Chinesisch Deutsches Forschungs und Entwicklungszentrum Fuer Bahn und Verkehrstechnik Dresden GmbH
Publication of JP2023549430A publication Critical patent/JP2023549430A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7412648B2 publication Critical patent/JP7412648B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/50Other details
    • B61F5/52Bogie frames
    • B61F5/523Bogie frames comprising parts made from fibre-reinforced matrix material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/30Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D99/00Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • B29D99/0003Producing profiled members, e.g. beams
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61FRAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
    • B61F5/00Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
    • B61F5/26Mounting or securing axle-boxes in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/30Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes
    • B61F5/301Axle-boxes mounted for movement under spring control in vehicle or bogie underframes incorporating metal springs
    • B61F5/304Torsion-bar springs
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

【課題】本発明は台車(7)用の横梁(1)に関し、台車は繊維複合体に適合して、実施しやすい構造形態を呈し、本発明はさらに、横梁を製造するための簡単な方法を提供することを目的としている。【解決手段】横梁は繊維プラスチック複合体からなる中空キャビティ型材として構成され、並設される少なくとも3つの中空キャビティ(2)を有し、前記中空キャビティは少なくとも1つの外繊維層によって接続され、外繊維層は少なくとも、横梁(1)の、台車取付用側部素子(73)が設けられていない面(41、42)を部分的に覆う。繊維プラスチック複合体を使用して少なくとも3つの細長く延在する中空型材を製造して、外繊維層を前記中空型材からなる配置に巻き付けることで、横梁(1)を製造する。

Description

本発明は台車用の横梁に関し、前記台車は少なくとも2つのホイールセットを有し、前記ホイールセットは側部素子によって横梁に接続され、本発明はさらに、前記横梁を有する台車、前記横梁の製造方法及び前記横梁の応用に関している。
鉄道車両の行走機構は、ホイールセットが車室に対して回転可能なフレームに支持されると、台車と呼ばれる。台車フレームは一般的にホイールセットの軸に垂直して配置される2つの縦梁を有し、前記縦梁は、ホイールセットに接続され、例えばサスペンションによって1つ又は複数の横梁に互いに接続される(H字状)。フレームには台車の別の部分、例えばサスペンション、ダンパ、モータ素子、変速機素子及びブレーキ素子が配置される。一般的に、車室はピボットピンによって台車の横梁のうちの少なくとも1つに接続され、ピボットピンは車室の縦方向の力を1つ又は複数の横梁に伝達する。
鋼構造形態の台車において、箱形溶接構成の横梁の実施形態としては、例えばEP2386454A1によって既知になる。EP0857635A2はフレームを有する台車を開示し、前記フレームは箱式構造形態の2つのクランク型の縦梁及び2つの管状の横梁から形成される。
繊維複合体の構造形態に該当する台車も異なる方案が存在する。
例えば、DE3612797C1は繊維複合体構造形態の台車を開示し、前記台車はダブルH字状フレームを有し、即ち、縦梁の間には2つの横梁がある。横梁はねじり弾性的な板に接続され、前記板は多重の異なる繊維配向を有しなければならない。
DE3612176C2は湾曲梁、特に、鉄道車両用の台車フレームの湾曲梁を開示し、前記湾曲梁は少なくとも湾曲梁の中心で相対的にねじり抵抗し、湾曲梁の端部セグメントに弾性的に形成された繊維複合体構造からなり、前記繊維複合体構造は上部繊維ストランド及び下部繊維ストランドを有し、前記上部繊維ストランド及び下部繊維ストランドは、梁の縦方向で単一指向性の繊維配向を有する上部ベルト及び下部ベルトを備え、湾曲梁の長さに渡って延在するように形成され、前記繊維複合体構造は、繊維ストランドの間で間隔保持体として配置される繊維複合体芯体を備え、前記繊維複合体芯体は、梁縦方向に対して傾斜する繊維配向を有し、湾曲梁の幅でシート状に分布される繊維複合体押し接続シート、及び押し接続シートの間に配置される支持体から構成される。
EP0031008A1において、H字形フレームは全体的、相対的に複雑に成形される繊維複合体構造である。
DE102017102561A1はピボットピンを収容するための横梁を鉄道車両の車体のための二つの下部縦梁に接続するための装置を開示する。
また、AT517794B1は機器梁及び鉄道車両の車室の締結装置を開示し、車室の下側にはC字状溝が設けられ、機器梁と少なくとも1つの弾性接続部材とは車室のC字状溝で離脱可能に接続される。
本発明は台車用の横梁を説明することを目的とし、前記台車は繊維複合体に適合して、実施しやすい構造形態を呈し、本発明はさらに、前記横梁を製造するための簡単な方法を説明することを目的とする。
前記目的は、請求項1の特徴を有する台車用の横梁、請求項4による横梁を有する台車、及び請求項6の特徴を有する横梁製造方法によって実現される。本発明はさらに請求項10による横梁の応用に関している。本発明の改良解決策について、従属請求項において説明する。
本発明による台車用の横梁は、繊維プラスチック複合体からなる中空キャビティ型材として構成されており、並設される少なくとも3つの中空キャビティを有し、前記台車は少なくとも2つのホイールセットを有し、前記ホイールセットは側部素子によって横梁に接続され、前記中空キャビティは少なくとも1つの外繊維層によって互いに接続され、外繊維層は少なくとも、横梁における取付用側部素子が設けられていない面を部分的に覆う。
好ましくは、全体部材としての横梁の、本発明による実施形態は、台車の全体剛性を改良する。
本発明による横梁は、異なる構成形態の台車、特に、鉄道車両の異なる構成形態の台車に適用される。横梁は、例えばピボットピンによって鉄道車両の車室に接続される。台車の側部素子は横梁の少なくとも2つの対向している面に配置され、少なくとも1つの側部素子は前記側面のうちの一方にそれぞれ配置される。側部素子は、台車において横梁に対して横方向に配置され、例えば、縦梁又はヒンジ連結されるように横梁に接続される軸レバー、又はバネ素子、例えば板バネであってもよい。
横梁は、繊維プラスチック複合材からなる中空キャビティ型材として構成され、本発明の意味によれば、繊維プラスチック複合体(FKV)は、プラスチックマトリックスに嵌め込まれる補強繊維、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などを含む複合材である。
本発明の意味によれば、細長く延在している又は板状の部材、即ち、1つ又は2つの空間方向に垂直する空間方向より、前記1つ又は2つの空間方向で、明らかにより大きなサイズを有する部材は、中空キャビティ型材と呼ばれ、前記部材の内部体積には完全に材料、例えば外壁の材料によって充填されていないが、前記部材の場合、内部体積において、材料は対向している2つの面の間で腹板形状に配置される。
好ましくは、横梁は直方体形状の幾何体である。ところが、横梁は完全に角柱形で形成されてもよい。
中空キャビティ型材としての横梁は並設される少なくとも3つの中空キャビティを有する。中空キャビティは細長く延在し、即ち、前記中空キャビティは1つの空間方向で、別の2つの空間方向より、大きなサイズ、例えば、2倍超のサイズを有する。以下、前記空間方向でのサイズは中空キャビティの長さと呼ばれ、対応するように、横梁の長さとも呼ばれる。中空キャビティは並列的に、即ち、空間方向で互いに連続するように配置され、中空キャビティの側面のうちの、少なくとも1つの長辺である稜辺を有する側面は、そのそばには配置される中空キャビティの前記側面のうちの1方にそれぞれ接触する。言い換えると、中空キャビティは、横梁が台車に取り付けられた状態で台車が設置される走行方向に対応する方向で、互いに連続するように配置される。
横梁は台車に配置されると、横梁の長さは、設置される走行方向に対して横方向のサイズである。ここで、横梁の長さは、同一ホイールセットに配置され、互いに対向している側部素子同士のピッチに関連する。台車の側部素子は、稜辺が長さに関連する空間方向で配向されていない面に配置される。
前記意味によれば、横梁の、長さに垂直する空間方向、即ち、中空キャビティが並設されていない空間方向でのサイズは、横梁の高さと呼ばれる。横梁は台車に配置されると、高さは底面に略垂直する空間方向に配向される。長さの空間方向及び高さの空間方向に垂直する空間方向でのサイズは横梁の幅と呼ばれる。横梁は台車に配置されると、幅は、横梁の設置される走行方向でのサイズである。
少なくとも3つの中空キャビティの並設によって、横梁は、少なくとも2つの腹板を有する中空キャビティ型材として構成され、前記腹板は、長さに関連する空間方向に略配向される。
中空キャビティ型材として構成される横梁は一般的に2つの開放した外面を有し、前記面を介して単一の中空キャビティの内部体積に入ることができる。前記外面のうちの各外面の平面図は、腹板によって互いに離間している少なくとも3つの中空キャビティを示す。前記中空キャビティのうちの1つ又は全ての中空キャビティは、開放した面に締結可能な閉鎖素子によって閉鎖される。横梁の、開放した外面と異なる外面は閉じた面であり、前記閉じた面によって、切削するように外面に導入される空き部のみを介して、横梁の内部体積に入る。好ましくは、横梁の開放した外面は、台車取付用側部素子が配置される面に対応する。これによって、空間を節約するように、横梁の中空キャビティに台車の部材を配置し、前記部材は横梁から引き出されることで、台車の他の部材に取り付けられる。
横梁の中空キャビティは、横梁の第2中空キャビティと同様、又は異なる横断面を有する。
中空キャビティを並設することで横梁の2つの面を形成し、前記2つの面は、中空キャビティの対応する閉じた外面に外繊維層の2倍の厚さを加えることで形成され、前記2つの面の面積は、中空キャビティの対応の並設される閉じた外面の面積の総和に略対応する。以下、横梁の前記面は底面と呼ばれる。横梁は直方体であれば、底面の稜辺は横梁の長さ及び幅に対応する。
横梁の2つの底面はそれぞれ、平ら又は湾曲した面として自体的に形成され、又は平ら又は湾曲した局所面から構成され、前記局所面同士は0°と異なる角度で配向され、局所面は例えば、それぞれ中空キャビティの外面である。ところが、底面は単一の中空キャビティの外面の間に階段又はズレがない。
横梁の少なくとも3つの中空キャビティは、互いに連続している配置において、少なくとも1つの外繊維層によって互いに接続され、前記外繊維層は少なくとも、横梁における取付用側部素子が設けられていない面、特に横梁の底面、及び取付用側部素子が設けられていない閉じた面を部分的に覆う。前記意味によれば、外繊維層は少なくとも横梁の前記面を部分的に覆って、外繊維層は言及された全ての面に配置されるが、前記面のうちの各面は完全に外繊維層で覆われる必要がない。好ましくは、面の、外繊維層で覆われる面積は、覆われていない面積より明らかに大きい。
好ましくは、取付用側部素子が設けられる面は外繊維層で覆われていない。
横梁は直方体形であれば、外繊維層は少なくとも長さ及び幅から形成される2つの面、及び長さ及び高さから形成される2つの面を部分的に覆う。
本発明による横梁の1つの実施形態において、横梁の少なくとも3つの中空キャビティのうちの1つの中空キャビティ、例えば3つの中空キャビティのうちの中間中空キャビティは、完全又は部分的に圧縮空気貯蔵装置として構成される。特に、前記実施形態において、横梁は、前記少なくとも1つの中空キャビティが少なくとも横梁における側部素子に取り付けられる面で閉鎖されるように構成される。圧縮空気貯蔵装置は空気バネに圧縮空気を供給し、前記空気バネによって車室の二次サスペンションを行う。
別の実施形態において、横梁の少なくとも1つの外繊維層は硬化のプラスチックマトリックスに嵌め込まれる連続的な繊維ロービング及び/又は織物から形成される。ここで、略平行して配置される連続的な繊維からなる把、束又はマルチフィラメントは、連続的な繊維ロービングと呼ばれる。織物は、連続的な繊維の交絡によって製造される繊維半製品として理解される。
本発明の別の態様は鉄道車両用台車に関して、前記台車は少なくとも2つのホイールセットを有し、前記ホイールセットは側部素子によって本発明によるFKVからなる横梁に接続され、前記横梁は中空キャビティ型材として構成され、横梁の少なくとも3つの中空キャビティと台車のホイールセットとは平行して延在するとともに、台車の走行方向に平行する方向に並設されている。
好ましくは、改良された全体剛性の場合、前記構成タイプの台車は高い軽型構造潜在力を有する。
好ましくは、台車の、ホイール又はホイールセットに対する一次サスペンションは、ホイールセットの軸に平行して配置される少なくとも2つのトルクロッドによって付与される。前記トルクロッドのうちの各トルクロッドは空間を節約するように、横梁の中空キャビティに配置され、横梁の開放した面で前記横梁を貫通することで、例えば軸レバーによってホイールセットに取り付けられる。トルクロッドのうちの各トルクロッドは部分的に横梁にねじり抵抗するように接続される。
本発明の別の態様は台車用の横梁の製造方法に関して、前記方法は少なくとも、
a)繊維プラスチック複合体により少なくとも3つの細長く延在している中空型材を製造するステップであって、中空型材のうちの第1中空型材は細長く延在している第1側面を有し、前記第1側面は、中空型材のうちの第2中空型材が第2中空型材の細長く延在している第1側面によって第1中空型材の第1側面に形状合わせて配置されるように構成され、第2中空型材は細長く延在している第2側面を有し、前記第2側面は、中空型材のうちの第3中空型材が第3中空型材の細長く延在している第1側面によって第2中空型材の第2側面に形状合わせて配置されるように構成されるステップと、
b)第1中空型材の第1側面を第2中空型材の第1側面に形状合わせて配置して、第2中空型材の第2側面を中空型材のうちの第3中空型材の第1側面に形状合わせて配置することで、前記配置によって形成される底面には階段がないステップと、
c)マトリックス材料を予備含侵させた繊維半製品から形成される少なくとも1つの繊維層を、方法ステップb)による配置に巻き付けることで、横梁を製造するステップであって、繊維層は少なくとも前記配置の底面、第1中空型材における第1側面と異なる細長く延在している第2側面、及び第3中空型材における第1側面と異なる細長く延在している第2側面を部分的に覆って、少なくとも1つの繊維層のマトリックス材料を硬化させるステップと、を有する。
本発明の意味によれば、細長く延在している中空型材は以下の中空型材に関して、即ち、前記中空型材は1つの空間方向で、別の2つの空間方向より、長さと呼ばれるより大きなサイズ、例えば、2倍超のサイズを有する。このような中空型材は一般的に、長さに垂直する平面において四辺形、例えば台形、又は平行四辺形、或いは矩形の横断面を有する。中空型材として形成される横梁の横断面は面積、形状に応じて互いに同様、又は異なっている。
中空型材を画成する、稜辺が長さではない2つの面で、中空型材は開放し、即ち、その内部体積に入ることができる。他の面で、中空型材は閉じて、即ち、中空型材の内部体積は切削するように面に導入される空き部のみを介して入ることができる。中空型材の側面と呼ばれる面は前記閉じた面のうちの1つにそれぞれ関している。
中空型材は、中空型材のうちの2つの中空型材が形状合わせて並設され、対応する側面同士は接触し、より正確的に、配置される2つの面のうちの各面は平ら又は少し湾曲した面であり、前記2つの面は中空型材の2つごとに並設される側面から形成され、前記2つの面の面積は対応する側面の面積の総和に対応し、前記平ら又は少し湾曲した面は、平ら又は少し湾曲した局所面から形成され、前記局所面同士は、0°と異なる角度で配置されるが、中空型材の2つの前記側面の間には階段又はズレが存在していない。別の中空型材は、その側面のうちの1つの側面が形状合わせて前記配置の側面のうちの、前記配置の底面の部分ではなく、前記配置の中空型材のうちの1つの中空型材の側面のうちの1つ側面の一部ではない1つの側面に配置され、前記配置によって形成される底面を平ら又は少し湾曲した面にして、前記底面は中空型材の3つごとに並設される側面から形成され、前記底面の面積は対応する3つの側面の面積の総和に対応し、前記平面又は少し湾曲した面は、平ら又は少し湾曲した局所面から形成され、前記局所面同士は、0°と異なる角度で配置されるが、中空型材の前記3つの側面の間には階段又はズレが存在していない。製造対象となる横梁は、3つ超の中空キャビティを含むと、別の中空型材は、上記解決策による中空キャビティの数に対応するように製造されて配置される。
本発明による方法の1つの実施形態において、方法ステップa)では、繊維巻付技術(モノフィラメント巻付)によって中空型材のうちの少なくとも1つ、好ましくは、全ての中空型材の製造を行う。中空型材の巻付の時、カーボン連続的な繊維ロービングは、例えば巻き芯に保存される。巻き芯はその端部に巻き針を有することで、繊維はスライドすることなく、簡単な方式で偏向できる。例えば、マトリックス材料としてエポキシ樹脂を使用し、繊維は巻き付けられた後、エポキシ樹脂で含浸される。そして、中空型材のマトリックス材料の硬化を行う。
方法ステップc)では、少なくとも1層の補強繊維、例えば炭素繊維が予備含侵された繊維半製品を、少なくとも3つの中空型材からなる、階段のない底面を有する配置に巻き付けることで、配置の少なくとも全ての閉じた面は少なくとも部分的に外繊維層で覆われる。繊維半製品の繊維は予備含侵され、即ち、FKVの、未硬化のマトリックス材料、例えば反応樹脂によって浸透される。
好ましくは、少なくとも3つの中空型材からなる配置の巻付は、予備含侵された連続的な繊維ロービング及び/又は予備含侵された織物によって行われる。本発明による方法の1つの実施形態において、1つ超の繊維層による巻付は、1つ超のプリプレグマットの接続口がずれる巻き付けによって行われ、好ましくは、プリプレグの繊維は織物として存在する。特に好ましくは、複数の接続口がずれて配置されるプリプレグ織物パッドによって巻き付けられ、+/―45°の繊維角度を有する織物、及び0°/90°の繊維角度を有する織物を使用する。
本発明に基づいて中空型材を個別に製造して、横梁を製造するための後続の巻付によって、荷重に合うように、単一の中空型材及び横梁全体の所望の機械的特性を設置できる。特に、巻付の方法ステップによって、簡単な方式で横梁の所望の最終の肉厚を実現できる。本発明による方法は、軽型構造にとって特に経済的であり、なぜならば、大量の材料を短時間で加工できるためである。
別の実施形態において、本発明による方法は別の方法ステップを備え、前記方法ステップは方法ステップa)~c)の以降にある。前記方法ステップd)は、切削するように横梁を加工することで、横梁の面のうちの少なくとも一方に少なくとも1つの空き部を導入することを含む。前記空き部は台車の部材を横梁に締結する。
本発明の別の態様は、本発明による横梁の、トルクロッド一次サスペンションを有する台車における応用に関している。このような台車は少なくとも2つのトルクロッドを備えることで、台車に対してホイール又はホイールセットをサスペンションし、前記トルクロッドは空間を節約するように、横梁の少なくとも3つの中空キャビティのうちの1つに配置されるとともに、部分的に横梁にねじり抵抗するように接続される。
本明細書の範囲において、簡潔のために、「少なくとも1つ」という用語は、1つ、ちょうど1つ、複数(例えば、ちょうど2つ又は2つ超)、多い(例えば、ちょうど3つ又は3つ超)などを指す。ここで、「複数」又は「多い」は、複数又は多くの同じ素子が存在することを意味していなく、同じ基本機能を有する複数又は多くの素子を意味する。
本発明は、示されて記載される実施形態に限定されず、本発明の意味内にある、同じ効果を有する全ての実施形態をさらに含む。また、本発明は具体的に記載される特徴組み合わせにも限定されず、全体的に開示される全ての単一の特徴の特定特徴のそれぞれの任意の他の組み合わせによって定義され、単一の特徴は互いに排除されず、又は単一の特徴の具体的な組み合わせは明らかに排除されていなければよい。
本発明は前記実施例に限定されず、以下、実施例によって図面に基づいて記載されている。
横梁の立体図である。 横梁の底面を示す。 横梁の側面を示す。 台車取付用側部素子の、開放するように設置される面を示す。 トルクロッド一次サスペンションを有する台車の立体図であって、前記台車は横梁を有する立体図。
図1aは直方体形の横梁1を示し、前記横梁は、3つの中空キャビティ2を有する中空キャビティ型材として構成される。中空キャビティは細長く延在して、幅方向32及び高さ方向33より、縦方向31でより大きな拡張を有する。横梁は板状であり、なぜならば、高さ方向33での拡張より、縦方向31及び幅方向32での拡張がより明らかに大きいためである。横梁1は平行する2つの平らな底面41を有し、図1aは前記底面のうちの一方を示す。底面41は3つの中空キャビティ2によって幅方向32に互いに配列されて形成される。また、横梁1は互いに平行する2つの閉じた側面42を有し、図1aは前記側面のうちの一方を示し、互いに平行する2つの開放した面43をさらに有する。開放した面43は台車取付用側部素子(図示せず)に用いられるように構成され、横梁は前記台車に配置される。中空キャビティ2は腹板5によって互いに仕切られ、腹板5は中空型材の壁部から形成され、横梁1は前記中空型材から製造される。
底面41及び側面42は外繊維層で覆われる(図示せず)。
横梁1は、製造後、切削するように面41、42に導入される複数の空き部を有する。大きな空き部61はピボットピン(図示せず)の収容部である。縦方向31で、空き部61の左側、右側、及び開放した面43において、中間中空キャビティ21中又は中間中空キャビティ21には閉鎖素子(図示せず)が配置され、前記閉鎖素子は中間中空キャビティ21の横断面を完全に覆って、中空キャビティ21を離隔された2つの局所体積に区画する。前記2つの局所体積は圧縮空気貯蔵装置として機能し、前記圧縮空気貯蔵装置は底面41に配置される空気バネ(図示せず)に圧縮空気を供給する。孔62は台車の異なる部材(図示せず)を締結する。例えば台車に関連する変速機及び/又はモータ、及び/又はブレーキ機器部材など(図示せず)を離脱可能に締結するために、四辺形孔63にはねじり止めの四辺形の挿入部材631が挿入され、前記挿入部材はねじ穴を有する。これによって、FKV部材に対して荷重を最適化するように導入することを許可する。
図1bは平行する2つの底面41のうちの一方の平面図で横梁1を示し、前記底面は稜辺によって縦方向31及び幅方向32にそれぞれ画成される。底面は外繊維層で覆われる(図示せず)。底面には空き部61及び異なる孔62が導入される。
図1cは平行する2つの側面42のうちの一方の平面図で横梁1を示し、前記側面は稜辺によって縦方向31及び高さ方向33にそれぞれ画成される。側面は外繊維層で覆われる(図示せず)。底面には異なる孔62、及び四辺形挿入部材631を有する四辺形孔63が導入される。
図1dは2つの開放した面43のうちの一方の平面図で横梁1を示し、前記面は稜辺によって幅方向32及び高さ方向33にそれぞれ画成される。開放した面43を介して3つの中空キャビティ2の内部体積に入ることができる。閉鎖状態で中間中空キャビティ21は圧縮空気貯蔵装置として機能し、凝縮水排出ボルト用の空き部64が設けられる。3つの中空キャビティ2は腹板5によって互いに仕切られる。
図2はトルクロッド一次サスペンションを有する台車7を示し、前記台車は横梁1を有する。台車7は2つのホイールセット71を有し、前記ホイールセットの軸711と横梁1の縦方向31とは平行するように配向される。横梁1の中空キャビティの2つの外部中空キャビティ(覆われる)の内部体積にはトルクロッド72が配置される。開放した面43で前記トルクロッドは横梁から引き出されて、横梁1から張り出した端部でバネレバーアーム73の形態の側部素子にねじり抵抗するように接続される。各バネレバーアーム73はホイールセット71の軸受712に作用する。横梁1の中空キャビティにおける中間中空キャビティは圧縮空気貯蔵装置として機能して、開放した面43で横断面の形状の板22によって閉鎖される。
1 ・・・横梁;
2 ・・・中空キャビティ;
21 ・・・中間中空キャビティ;
22 ・・・板;
31 ・・・縦方向;
32 ・・・幅方向;
33 ・・・高さ方向;
41 ・・・底面;
42 ・・・側面;
43 ・・・開放した面;
5 ・・・腹板;
61 ・・・ピボットピン用の空き部;
62 ・・・孔;
63 ・・・四辺形孔;
631 ・・・ねじを有する四辺形挿入部材;
64 ・・・凝縮水排出ボルト用の空き部;
7 ・・・台車;
71 ・・・ホイールセット;
711 ・・・軸;
712 ・・・軸受;
72 ・・・トルクロッド;
73 ・・・バネレバーアーム;

Claims (10)

  1. 側部素子(73)によって横梁(1)に接続される少なくとも2つのホイールセット(71)を有する台車(7)用の横梁(1)であって、前記横梁(1)は、繊維プラスチック複合体からなる中空キャビティ型材として構成され、並設される少なくとも3つの中空キャビティ(2)を有し、前記中空キャビティは少なくとも1つの外繊維層によって接続され、前記外繊維層は少なくとも、前記横梁(1)における取付用側部素子(73)が設けられていない面(41、42)を部分的に覆うことを特徴とする横梁。
  2. 前記少なくとも3つの中空キャビティのうちの1つの中空キャビティ(21)は圧縮空気貯蔵装置として構成されることを特徴とする請求項1に記載の横梁(1)。
  3. 前記少なくとも1つの外繊維層は連続的な繊維ロービング及び/又は織物から形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の横梁(1)。
  4. 鉄道車両用台車(7)であって、台車は少なくとも2つのホイールセット(71)を有し、前記ホイールセットは側部素子(73)によって、上記請求項1~3の何れか1項に記載の横梁(1)に接続され、前記横梁(1)の少なくとも3つの中空キャビティ(2)は、前記台車(7)のホイールセット(71)と平行するように延在して、前記台車(7)が設置される走行方向と平行する方向(32)に並設されている鉄道車両用台車(7)。
  5. 前記横梁(1)の少なくとも3つの中空キャビティ(2)のうちの少なくとも2つの中空キャビティの内部体積には少なくとも1つのトルクロッド(72)がそれぞれ配置され、前記トルクロッドは前記横梁(1)にねじり抵抗するように部分的に接続され、前記トルクロッド(72)の端部領域は前記横梁(1)から張り出すとともに、ホイールセット(71)に作用する側部素子(73)にそれぞれねじり抵抗するように接続されることを特徴とする請求項4に記載の台車(7)。
  6. 台車(7)用の横梁(1)の製造方法であって、前記方法は少なくとも、
    a)繊維プラスチック複合体により、細長く延在している少なくとも3つの中空型材を製造するステップであって、前記中空型材のうちの第1中空型材は細長く延在している第1側面を有し、前記第1側面は、前記中空型材のうちの第2中空型材が前記第2中空型材の細長く延在している第1側面によって前記第1中空型材の第1側面に形状合わせて配置されるように構成され、前記第2中空型材は細長く延在している第2側面を有し、前記第2側面は、前記中空型材のうちの第3中空型材が前記第3中空型材の細長く延在している第1側面によって前記第2中空型材の第2側面に形状合わせて配置されるように構成されるステップと、
    b)前記第1中空型材の第1側面を前記第2中空型材の第1側面に形状合わせて配置して、前記第2中空型材の第2側面を前記第3中空型材の第1側面に形状合わせて配置することで、前記配置によって形成される底面(41)には階段がないステップと、
    c)マトリックス材料を予備含侵させた繊維半製品から形成される少なくとも1つの繊維層を方法ステップb)による配置に巻き付けることで、横梁(1)を製造するステップであって、前記繊維層は少なくとも前記配置の底面(41)、前記第1中空型材の、前記第1側面と異なる細長く延在している第2側面(42)、及び前記第3中空型材の、前記第1側面と異なる細長く延在している第2側面(42)を部分的に覆って、前記少なくとも1つの繊維層のマトリックス材料を硬化させるステップと、を有する方法。
  7. ステップa)では、繊維巻付技術によって前記中空型材のうちの少なくとも1つの中空型材の製造を実行することを特徴とする請求項6に記載の方法。
  8. 方法ステップc)では、1つのプリプレグマットから形成される複数の層を使用して、接続口がずれるように巻き付けることを特徴とする請求項6又は7に記載の方法。
  9. 前記方法の以降、方法ステップd)を行って、前記方法ステップd)は、
    d)前記横梁(1)を切削するように加工することで、前記横梁(1)の面(41、42)のうちの少なくとも一方に少なくとも1つの空き部(61、62、63、64)を導入することを含むことを特徴とする請求項6~8の何れか1項に記載の方法。
  10. 請求項1~3の何れか1項に記載の横梁(1)の、トルクロッド一次サスペンションを有する台車(7)における応用。
JP2023537115A 2020-12-16 2021-12-15 台車用の横梁及び前記横梁の製造方法 Active JP7412648B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020133693.4 2020-12-16
DE102020133693.4A DE102020133693B3 (de) 2020-12-16 2020-12-16 Querträger für ein Drehgestell und Verfahren zu dessen Herstellung
PCT/EP2021/085924 WO2022129189A1 (de) 2020-12-16 2021-12-15 Querträger für ein drehgestell und verfahren zu dessen herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023549430A true JP2023549430A (ja) 2023-11-24
JP7412648B2 JP7412648B2 (ja) 2024-01-12

Family

ID=79185484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023537115A Active JP7412648B2 (ja) 2020-12-16 2021-12-15 台車用の横梁及び前記横梁の製造方法

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP4263317A1 (ja)
JP (1) JP7412648B2 (ja)
CN (1) CN116648394A (ja)
DE (1) DE102020133693B3 (ja)
WO (1) WO2022129189A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62264935A (ja) * 1986-05-12 1987-11-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 繊維で強化した梁形状の構造用部材
JPH03112767A (ja) * 1989-09-15 1991-05-14 Messerschmitt Boelkow Blohm Gmbh <Mbb> 鉄道車両用ボギー
JP2011148367A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Railway Technical Research Institute 鉄道車両用台車
KR20160053297A (ko) * 2014-11-03 2016-05-13 한국철도기술연구원 수지이송법을 이용한 철도차량용 복합소재 대차프레임의 제작방법
JP2018135039A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 川崎重工業株式会社 鉄道車両用台車枠及びそれを備えた台車
JP2020509958A (ja) * 2016-12-08 2020-04-02 中▲車▼青▲島▼四方▲機車車▼輌股▲分▼有限公司Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. 少なくとも一つの横向き部材と、軸箱軸受に支持される少なくとも2対のホイール対を有する鉄道車両の台車
CN211893232U (zh) * 2020-03-06 2020-11-10 山东建筑大学 一种三维编织复合材料高铁转向架整体承力结构

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2952182C2 (de) 1979-12-22 1983-02-03 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München Drehgestell für ein Schienenfahrzeug
FR2572788B1 (fr) * 1984-11-08 1987-01-30 Hexcel Genin Sa Structure porteuse composite
DE3612176A1 (de) 1986-04-11 1987-10-15 Messerschmitt Boelkow Blohm Biegetraeger
DE3612797C1 (de) 1986-04-16 1987-08-20 Messerschmitt Boelkow Blohm Drehgestell fuer ein Schienenfahrzeug
JP3112767B2 (ja) 1992-04-22 2000-11-27 岩雄 野村 足場架設用吊り具及び足場架設方法
AT405391B (de) 1997-02-11 1999-07-26 Siemens Sgp Verkehrstech Gmbh Drehgestell eines schienenfahrzeuges und verfahren zu dessen herstellung
EP2386454B1 (de) 2010-05-14 2014-01-01 ELH Eisenbahnlaufwerke Halle GmbH & Co. KG Drehgestell
AT517794B1 (de) 2015-10-01 2020-10-15 Siemens Mobility Austria Gmbh Befestigungseinrichtung für einen Geräteträger an einem Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs
DE102017102561B4 (de) 2017-02-09 2023-06-01 CG Rail - Chinesisch-Deutsches Forschungs- und Entwicklungszentrum für Bahn- und Verkehrstechnik Dresden GmbH Querträger zur Drehzapfenaufnahme mit Lastverteilungselement
DE202017107670U1 (de) * 2017-12-18 2019-03-20 Lothar Thoni Drehgestellrahmen für Schienenfahrzeuge aus einem Aluminiumgussteil

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62264935A (ja) * 1986-05-12 1987-11-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 繊維で強化した梁形状の構造用部材
JPH03112767A (ja) * 1989-09-15 1991-05-14 Messerschmitt Boelkow Blohm Gmbh <Mbb> 鉄道車両用ボギー
JP2011148367A (ja) * 2010-01-20 2011-08-04 Railway Technical Research Institute 鉄道車両用台車
KR20160053297A (ko) * 2014-11-03 2016-05-13 한국철도기술연구원 수지이송법을 이용한 철도차량용 복합소재 대차프레임의 제작방법
JP2020509958A (ja) * 2016-12-08 2020-04-02 中▲車▼青▲島▼四方▲機車車▼輌股▲分▼有限公司Crrc Qingdao Sifang Co., Ltd. 少なくとも一つの横向き部材と、軸箱軸受に支持される少なくとも2対のホイール対を有する鉄道車両の台車
JP2018135039A (ja) * 2017-02-23 2018-08-30 川崎重工業株式会社 鉄道車両用台車枠及びそれを備えた台車
CN211893232U (zh) * 2020-03-06 2020-11-10 山东建筑大学 一种三维编织复合材料高铁转向架整体承力结构

Also Published As

Publication number Publication date
EP4263317A1 (de) 2023-10-25
WO2022129189A1 (de) 2022-06-23
JP7412648B2 (ja) 2024-01-12
DE102020133693B3 (de) 2022-06-23
CN116648394A (zh) 2023-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9802367B2 (en) Component made of a fiber composite material and process for producing same
US8263217B2 (en) Support panel structure
KR101602388B1 (ko) 철도 차량 대차용 판 스프링
CA2702342C (en) Adapter coupler for adapting couplings of different design
RU2758221C2 (ru) Трехточечный рычаг подвески и способ изготовления трехточечного рычага подвески
CN110997358B (zh) 三点式连杆以及用于三点式连杆的制造方法
US10208826B2 (en) Impact-absorbing material and method for producing impact-absorbing material
JP2008500229A (ja) 航空機用窓枠
US4774117A (en) Bending load beam
US10946614B2 (en) Structural member
US5085151A (en) Bogie frame for railway vehicle and method thereof
US20160207547A1 (en) Composite material structure for railroad car chassis
JP7412648B2 (ja) 台車用の横梁及び前記横梁の製造方法
US5303657A (en) Bogie frame of rolling stock having composite hollow beam construction
EP3392118B1 (en) Body bolster and railroad vehicle structure provided with same
JP6611369B2 (ja) 繊維強化樹脂成形品及びその製造方法
JP6918406B2 (ja) 鉄道車両台車用板バネ及び鉄道車両用台車
CN115384568A (zh) 一种碳纤维复合材料悬浮架
CZ8096U1 (cs) Listová pružina

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230814

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230814

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20230814

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20231127

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7412648

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150