JP2965665B2

JP2965665B2 - 鉄道車輌用台車枠

Info

Publication number: JP2965665B2
Application number: JP2303313A
Authority: JP
Inventors: 行雄箕輪; 徹次郎福井
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 1990-11-08
Filing date: 1990-11-08
Publication date: 1999-10-18
Anticipated expiration: 2014-10-18
Also published as: JPH04173473A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は鉄道車輌用台車枠に係り、特に繊維強化プラ
スチック（以下、FRPと称す）の積層体を用いて構成さ
れる台車枠構造の改良に関する。

（従来の技術）一般に、鉄道車輌用台車枠は、例えば実開昭63−1898
76号公報あるいは実開平１−81369号公報に示されてい
るように、鋼板を材料として製作されるのが通例である
が、最近では、台車枠の軽量化の要請から、例えば特開
昭56−90771号公報あるいは特開昭61−143257号公報に
示されているように、FRPを用いて台車枠を構成する試
みがなされている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、鉄道車輌用台車枠は、側梁と横梁とを分け
て製作し、これを組立てて一体化するのが通例である
が、台車枠をFRPで構成しようとした場合には、側梁と
横梁との結合が樹脂材による接着結合となるため、大き
な応力集中部に対し、比較的強度の低い接着材のみで強
度を負担することになり、強度上の問題がある。

また、横梁には丸パイプが用いられ、空気ばねの緩衝
空気室を兼ねるようにすることが一般に行なわれている
が、FRPで丸パイプとした場合には、台車枠の捩れ変形
により側梁との接着部に滑りが生じ、台車枠が壊れ易い
という問題がある。

また、FRPを用いる場合には、その成形に高価な成形
型を要するため、可及的部分点数を少なくしてコストダ
ウンを図る必要がある。

本発明は、かかる現況に鑑みなされたもので、側梁と
横梁との結合部の強度を向上させることができるととも
に、台車枠が捩れても、側梁と横梁との結合部に滑りが
生じることがなく、また構造が簡単でコストダウンを図
ることができる鉄道車輌用台車枠を提供することを目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）本発明は、前記目的を達成する手段として、両側の側
梁と両端が両側の側梁にそれぞれ結合される所定本数の
横梁とから概略Ｈ形状をなし、繊維強化プラスチックの
積層体で構成される鉄道車輌用台車枠において、前記各
横梁を、両端部が扁平な中空タンク状に形成するととも
に、前記各側梁を、コ字状の溝形をなし、その開口縁に
外フランジ部を有する断面ハット形の上梁部と、この上
梁部の下面側に前記外フランジ部を介して一体に結合さ
れる平板状の下梁部とから構成し、かつこれら両梁部の
間に、前記横梁端部の扁平部分が挿嵌されて挟持固定さ
れる横梁結合部を設けたことを特徴とする。

（作用）本発明に係る鉄道車輌用台車枠において、側梁と横梁
とは各別に製作され、接着結合により一体化されるが、
側梁は、上梁部と下梁部との二分割構造をなし、横梁の
端部は、これら両梁部の間に設けられた横梁結合部に挿
嵌され、両梁部により上下から挟持された状態で、側梁
に接着結合される。

一方、横梁は、軽量化と空気ばね補助空気室を兼ねる
ために中空タンク状に形成され、かつその両端の側梁と
の結合部分は扁平に形成される。このため、側梁の上下
の梁部で挟持固定すると、台車枠が捩れても、側梁と横
梁との結合部に滑りを生じることがなく、大きな強度が
得られる。

また、側梁は、コ字状の溝形をなす上梁部と平板状の
下梁部とから構成され、形状が簡単で部品点数も少ない
ので、成形型代が安くコストダウンを図ることが可能と
なる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図ないし第５図は、本発明に係る鉄道車輌用台車
枠の一例を示すもので、図中、符号１は台車枠であり、
この台車枠１には、車体２の下方に配した車輪３が、軸
ばね４を介して取付けられるようになっている。

前記台車枠１は、第２図および第４図に示すように、
両側の側梁５とこれら両側梁５を連結する例えば２本の
横梁６とから構成されており、これら両梁5,6は、各々
各別に製作された後、概略Ｈ形状に組立てられて一体化
されるようになっている。

前記各側梁５は、第２図に示すように、上梁部5aと下
梁部5bとの二分割構造をなしており、これら両梁部5a,5
bは、その間に後述する横梁６の端部を挟持した状態で
一体に結合されるようになっている。

前記上梁部5aは、第２図に示すように、FRPの積層体
を用いてコ字状の溝形に成形されており、その開口縁に
は、外フランジ部７が一体成形され、全体として断面ハ
ット形をなしている。

また、この上梁部5aの長手方向中央部には、第２図に
示すように、外フランジ部７を含めて上方に湾曲する上
半横梁結合部８が２箇所に設けられており、これら各上
半横梁結合部８は、後述する下梁部5bの下半横梁結合部
９とともに、横梁６を挟持固定するための横梁結合部を
構成するようになっている。

また、前記下梁部5bは、第２図に示すように、FRPの
積層体を用いて上梁部5aと同一縦横寸法の平板状に形成
されており、その長手方向中央部には、幅方向両端部を
残して、補強のための凹部10が一体成形されているとと
もに、前記上半横梁結合部８に対応する下半横梁結合部
９が二箇所に設けられている。

このように構成された上梁部5aおよび下梁部5bは、第
５図に示すように、上梁部5aの外フランジ部７に下梁部
5bを密着させた状態で一体に接着結合され、強度メンバ
ーが箱形断面に形成されるようになっている。この接着
は、上梁部5aおよび下梁部5bと同質の樹脂材として用
い、加熱、加圧硬化により強固に結合されるようになっ
ている。そして、前記外フランジ部７および下梁部5bの
幅方向両端部には、第２図および第５図に示すように貫
通孔11がそれぞれ設けられ、前記軸ばね４等の部品は、
これら各貫通孔11に通されるボルト（図示せず）によ
り、側梁５に取付けられるようになっている。

一方、前記横梁６は、第１図に示すように、中央部の
円筒部6aと、両端の扁平部6bと、これらをなだらかに連
結する連結部6cとから、角のない中空タンク状に形成さ
れており、その両端の扁平部6bは、前記上梁部5aと下梁
部5bとの接着結合の際に、上半横梁結合部８と下半横梁
結合部９との間で挟持され、両梁部5a,5bの接着と同質
の樹脂材を用いて接着結合されるようになっている。

この横梁６は、製作を容易にするため、一般にFRPタ
ンクを作る際に用いられる製法、すなわちプリプレグを
マンドレルに巻回して行なうフィラメントワインディン
グ法により製作されるようになっている。

次に、本実施例の作用について説明する。

図示しない成形型にFRPの積層体を装着し、上梁部5a
および下梁部5bをそれぞれ成形加工するとともに、フィ
ラメントワインディング法により横梁６を製作する。そ
して、上梁部5aの上半横梁結合部８と下梁部5bの下半横
梁結合部９との間で、横梁６の扁平部6bを挟持した状態
で、上梁部5a、下梁部5bおよび扁平部6bを装着結合す
る。これにより、一体構造の台車枠１が構成される。

次いで、上梁部5aの外フランジ部７および下梁部5bの
幅方向両端部に貫通孔11をそれぞれ穿設し、図示しない
ボルト・ナットを用いて軸ばね４等の部品を取付ける。

しかして、横梁６は中空タンク状をなしているので、
軽量化できるとともに、内部を空気ばね補助空気室とし
て利用できる。

また、横梁６は、中央部が円筒断面で両端部が捩れモ
ーメントに対する作用を小さくすることができるととも
に、側梁５との結合部での滑りを防止することができ
る。

また、側梁５は、断面ハット形の上梁部5aと平板状の
下梁部5bとから構成され、形状が単純で部品点数も少な
いので、軽量化およびコストダウンを図ることができ
る。

また、上梁部5aと下梁部5bとの結合により、また、貫
通孔11は、強度メンバーには設けられないので強度低下
がなく、しかも外フランジ部７の部分は、下梁部5bとの
結合で厚板部となるので、部品の大きな取付け強度が得
られ、また貫通孔11に通されるボルトにより、両梁部5
a,5bの一体性をより強固なものとすることができる。

なお、前記実施例では、上梁部８と下半横梁結合部９
の深さについては特に説明しなかったが、ほぼ同一の深
さにしてもよく、また上梁部８をより深くする等、両者
の深さを変えてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、横梁の内部を、
空気ばね補助空気室として利用するようにしても、台車
枠が捩れた際に、側梁との結合部に滑りが生じることが
なく、大きな強度が得られる。

また、部品点数が少なく、形状も単純であるので、軽
量化およびコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る鉄道車輌用台車枠横梁
を示す図、第２図は同台車枠側梁の分解斜視図、第３図
はこの台車枠での車輪の取付け状態を示す要部構成図、
第４図は第２図の平面図、第５図は第３図のｖ−Ｖ線矢
視図である。１……台車枠、４……軸ばね、５……側梁、5a……上梁
部、5b……下梁部、６……横梁、6a……円筒部、6b……
扁平部、6c……連結部、７……外フランジ部、８……上
半横梁結合部、９……下半横梁結合部、11……貫通孔。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】両側の側梁と、両端が両側の側梁にそれぞ
れ結合される所定本数の横梁とから概略Ｈ形状をなし、
繊維強化プラスチックの積層体で構成される鉄道車輌用
台車枠において、前記各横梁を、両端部が扁平な中空タ
ンク状に形成するとともに、前記各側梁を、コ字状の溝
形をなし、その開口縁に外フランジ部を有する断面ハッ
ト形の上梁部と、この上梁部の下面側に前記外フランジ
部を介して一体に結合される平板状の下梁部とから構成
し、かつこれら両梁部の間に、前記横梁端部の扁平部分
が挿嵌されて挟持固定される横梁結合部を設けたことを
特徴とする鉄道車輌用台車枠。