JP6178299B2

JP6178299B2 - 鉄道車両用台車及び鉄道車両

Info

Publication number: JP6178299B2
Application number: JP2014227800A
Authority: JP
Inventors: 一雄亀川; 龍一中野; 隆夫渡邊
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2014-11-10
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2034-11-10
Also published as: JP2016088403A

Description

本発明は、鉄道車両用台車及び鉄道車両に関し、特に車両限界が小さく空気ばねの幅方向の端部が台車枠を構成する側梁の上面に載置される鉄道車両用台車及び鉄道車両に適用して好適なものである。

鉄道車両用台車は、レール方向に沿って隔置される２本の側梁及びこれら側梁のレール方向の中央部を接続するとともに枕木方向に沿って配置される横梁から構成される台車枠と、２枚の車輪を車軸で締結した輪軸を回動可能に支持する軸箱支持装置とから構成される。

乗客等が搭乗する箱状の車体は、台車枠の上面に設置される一対の空気ばねによって弾性支持される。通常、空気ばねは台車枠を構成する側梁のレール方向の中央部であり横梁との接続部の上面に、空気ばね座を介して設置される（特許文献１参照）。

特許文献１に示されるように空気ばねは、鉄道車両用台車を構成する台車枠の上面に載置され、車体を弾性支持する。詳細には、側梁の長手方向の中央部を貫通する態様で横梁が設置されており、この横梁の両端部に配置される空気ばね台座の上部に空気ばねが載置される。

特開２００７−２６９１６６号公報

ところで台車周りの車両限界が小さく、空気ばねを車両限界の範囲内に配置した場合、空気ばねの中心部が台車枠の側梁よりも台車枠の幅方向の中心部寄りに位置するため、空気ばねを配置する部位を側梁に追設しなければならない。側梁の側面に空気ばねを受ける空気ばね受け部を追設する場合、別部品で製作した空気ばね受け部を側梁の側面に溶接したり、側梁に空気ばね受け部を一体で備えたりする方法が考えられる。

しかしこの場合、側梁は台車枠の骨格をなす強度部材であるため、空気ばねを受ける空気ばね受け部を側梁の側面に溶接すると、溶接部に高い仕上げ精度が要求され、製作工数が増大する。また側梁に一体成型で空気ばね受け部を備える場合、所定の形状に仕上げるための製作工数が大きくなる懸念があるため問題となる。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、製造コストを増大させることなく、空気ばねを側梁よりも台車枠の幅方向の中央部寄りに設置し得る鉄道車両用台車及び鉄道車両を提案する。

かかる課題を解決するために本発明においては、台車枠と、台車枠の上面に載置される空気ばねとを備える鉄道車両用台車において、台車枠は、レール方向に沿って隔置される２本の側梁と、側梁の中央部を枕木方向に沿って接続する２本の横梁と、横梁の中央部をレール方向に沿って接続する２本の第１つなぎ梁と、側梁、横梁及び第１つなぎ梁に囲まれた部分に設置される梁部材とを備え、空気ばねは、側梁と梁部材とに跨って設置される構成とした。

またかかる課題を解決するために本発明においては、台車枠と、台車枠の上面に載置される空気ばねとを備える鉄道車両用台車に車体が支持されて構成される鉄道車両において、台車枠は、レール方向に沿って隔置される２本の側梁と、側梁の中央部を枕木方向に沿って接続する２本の横梁と、横梁の中央部をレール方向に沿って接続する２本の第１つなぎ梁と、側梁、横梁及び第１つなぎ梁に囲まれた部分に設置される梁部材とを備え、空気ばねは、側梁と梁部材とに跨って設置される構成とした。

本発明によれば、製造コストを増大させることなく、空気ばねを側梁よりも台車枠の幅方向の中央部寄りに設置することができる。

鉄道車両の長手方向の断面構成図である。鉄道車両用台車の上面構成図である。台車枠の上面構成図である。台車枠のＡ−Ａ断面構成図である。他の台車枠の上面構成図である。他の台車枠の上面構成図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）鉄道車両の構成
図１は、本実施の形態における鉄道車両の長手方向（レール方向）の断面構成を示す。鉄道車両は、乗客及び乗務員等が乗車する６面体の車体と、この車体をレールに沿って移動可能に支持する鉄道車両用台車とを備えて構成される。

車体は、床面をなす台枠１０と、台枠１０の幅方向（枕木方向）１１０の両端部に設置される側構体１２と、台枠１０の長手方向１００の両端部に設置される妻構体（図示省略）と、側構体１２及び妻構体の上端部に設置される屋根構体（図示省略）とを備えて構成される。

台枠１０は、幅方向１１０の両端部に長手方向１００に延在する側梁１４を備える。また台枠１０は、長手方向の両端部からその中央部寄りの位置に２本の側梁１４を接続する態様で幅方向１１０に延在する枕梁１６を備える。

枕梁１６の中央部には、下方に延伸する態様で中心ピン１８が設置される。鉄道車両用台車は、この中心ピン１８の軸周りに水平面内を回動する。台車枠５０をなす側梁５２の長手方向１００の中央部には一対の空気ばね３０が設置される。空気ばね３０は、車体を高さ方向１２０に弾性支持する。

（２）鉄道車両用台車の構成
図２は、本実施の形態における鉄道車両用台車の上面構成を示す。台車枠５０は、長手方向１００に沿って隔置される２本の側梁５２と、側梁５２の長手方向１００の中央部を接続する２本の横梁５４とから構成され、俯瞰した形状が略Ｈ状の構造物である。

側梁５２の長手方向１００の両端部には、２枚の車輪及び車軸からなる輪軸７０が軸箱７２（図１参照）を介して回動可能に取り付けられる。側梁５２の長手方向１００の中央部の上面には、車体をなす台枠１０（枕梁１６）の下面を支持する空気ばね３０が設置される。

側梁５２の長手方向１００の中央部近傍には、鉄道車両用台車の水平面内での過剰な旋回を抑制するためのヨーダンパ３６が設置される。横梁５４の幅方向１１０の両端部かつ側梁５２近傍部には、ブレーキ装置取り付け座５４ａが設置される。このブレーキ装置取り付け座５４ａに固定されたブレーキ装置３２が車輪の側面を把持してブレーキ力を得る。

２本の横梁５４の幅方向１１０の中央部は、長手方向１００に沿って隔置される２本の第１つなぎ梁５６によって接続される。２本の横梁５４と２本の第１つなぎ梁５６とにより囲まれる空間には、台枠１０をなす枕梁１６から下方に下垂する中心ピン１８の先端部が挿入され、一本リンク（図示省略）等の牽引装置を介して鉄道車両用台車と車体とが接続される。

（３）台車枠の構成
図３は、本実施の形態における台車枠の上面構成を示す。また図４は、図３の台車枠のＡ−Ａ断面構成を示す。鉄道車両が走行する路線によっては、レールに沿って敷設されるホーム等の構造部と鉄道車両との関係で車両限界８０の寸法Ｇ１に余裕がない場合がある。

空気ばね３０の幅方向１１０の外縁の幅寸法Ｗ１を車両限界８０の幅寸法Ｇ１内に収めようとすると、空気ばね３０の中心間寸法Ｗ３が側梁５２の間隔Ｗ２よりも小さく、空気ばね３０の中心が側梁５２から外れて、車体の幅方向１１０の中央部寄りに位置する場合がある（図１参照）。

このため台車枠は、空気ばね３０を支持するために、側梁５２と第１つなぎ梁５６との間に、長手方向１００に沿って第２つなぎ梁５７を備える。空気ばね３０は、側梁５２の上面に設置される第１空気ばね座６０ａと、第２つなぎ梁５７の上面に設置される第２空気ばね座６０ｂとに跨る態様で設置される。

（４）本実施の形態による効果
以上のように本実施の形態によれば、空気ばね３０の中心間の寸法Ｗ３が、側梁５２の間隔Ｗ２よりも小さい場合であっても、重量を大きく増加させることなく空気ばね３０を台車枠５０の上面に載置することができる。さらに第２つなぎ梁５７を追設することにより、台車枠５０の剛性を高めることができる。

なお第２つなぎ梁５７の幅方向１１０の寸法ｂ（図４参照）を大きくしない場合、側梁５２から第２つなぎ梁５７に向けて空気ばね支持部５２ｃを追設してもよいし、図示はしないが、第２つなぎ梁５７の幅方向１１０の寸法ｂを大きくして、空気ばね支持部５２ｃを省略してもよい。

また空気ばね３０を受ける支持部を、第２つなぎ梁５７、或いは、空気ばね支持部５２ｃにより構成することによって、側梁５２をＵ字断面を備えるＵ字鋼５２ａと、このＵ字鋼５２ａの開口部を塞ぐ底板５２ｂから構成することができる。この場合、厚板からなるこれらの部材を空気ばね３０をうける受部を側梁５２に一体に備えることに伴う複雑な３次元形状に加工する必要がないため、側梁５２（台車枠５０）の製作工数を低減することができる。

また第２つなぎ梁５７を備えることによって、側梁５２と横梁５４との接続部（溶接部）に生じる応力を低減することができるので、剛性が高く信頼性の高い鉄道車両用台車を提供することができる。

（５）他の実施の形態
図５は、他の鉄道車両用台車の台車枠の上面構成を示す。横梁５４の幅方向１１０の端部に備えられるブレーキ装置取り付け座と、第２つなぎ梁５７とが一体に構成され、第２つなぎ梁５７の長手方向１００の両端部にブレーキ装置取り付け座５７ａを備える点で、上記の実施の形態と異なる。

この構成によって、台車枠を構成する部品点数や溶接線長さを低減することができるので、製造コストの小さい鉄道車両用台車を提供することできる。

図６は、更に他の鉄道車両用台車の台車枠の上面構成を示す。第２つなぎ梁５７（図３参照）に代えて、側梁５２及び第１つなぎ梁５６を幅方向に沿う方向に配設される第２横梁５５で接続して構成される点で、上記の実施の形態と異なる。第２横梁５５は、側梁５２の長手方向１００の中央部の側面と第１つなぎ梁５６の長手方向１００の中央部側面とを接続している。

この第２横梁５５と側梁５２に跨る態様で空気ばね座６０が備えられており、空気ばね座６０の上面に空気ばね３０が載置され、車体を弾性支持する。この構成によって、台車枠を構成する部品点数や溶接線長さを低減することができるので、製造コストの小さい鉄道車両用台車を提供することできる。

１０台枠
１２側構体
１４端梁
１６枕梁
１８中心ピン
３０空気ばね
３２ブレーキ装置
３６ヨーダンパ
５０台車枠
５２側梁
５２ａＵ字鋼
５２ｂ底板
５２ｃ空気ばね支持部
５４横梁
５４ａブレーキ装置取り付け座
５５第２横梁
５６第１つなぎ梁
５７第２つなぎ梁
５７ａブレーキ装置取り付け座
６０空気ばね座
６０ａ第１空気ばね座
６０ｂ第２空気ばね座
６２左右ストッパ
７０輪軸
７２軸箱
８０車両限界
１００長手（レール）方向
１１０幅（枕木）方向
１２０高さ方向

Claims

台車枠と、該台車枠の上面に載置される空気ばねとを備える鉄道車両用台車において、
前記台車枠は、
レール方向に沿って隔置される２本の側梁と、
前記側梁の中央部を枕木方向に沿って接続する２本の横梁と、
前記横梁の中央部を前記レール方向に沿って接続する２本の第１つなぎ梁と、
前記側梁、前記横梁及び前記第１つなぎ梁に囲まれた部分に設置される梁部材とを備え、
前記空気ばねは、
前記側梁と前記梁部材とに跨って設置される
ことを特徴とする鉄道車両用台車。
前記梁部材は、
前記横梁の前記側梁近傍部を前記レール方向に沿って接続する２本の第２つなぎ梁である
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用台車。
前記第２つなぎ梁の長手方向両端部には、
ブレーキ装置を固定するためのブレーキ装置取り付け座が設置される
ことを特徴とする請求項２に記載の鉄道車両用台車。
前記梁部材は、
前記側梁と前記第１つなぎ梁とを前記枕木方向に沿って接続する２本の第２横梁である
ことを特徴とする請求項１に記載の鉄道車両用台車。
台車枠と、該台車枠の上面に載置される空気ばねとを備える鉄道車両用台車に車体が支持されて構成される鉄道車両において、
前記台車枠は、
レール方向に沿って隔置される２本の側梁と、
前記側梁の中央部を枕木方向に沿って接続する２本の横梁と、
前記横梁の中央部を前記レール方向に沿って接続する２本の第１つなぎ梁と、
前記側梁、前記横梁及び前記第１つなぎ梁に囲まれた部分に設置される部材とを備え、
前記空気ばねは、
前記側梁と前記部材とに跨って設置される
ことを特徴とする鉄道車両。