JPH0773996B2 - 鉄道車両用台車枠 - Google Patents

鉄道車両用台車枠

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JPH0773996B2
JPH0773996B2 JP3195518A JP19551891A JPH0773996B2 JP H0773996 B2 JPH0773996 B2 JP H0773996B2 JP 3195518 A JP3195518 A JP 3195518A JP 19551891 A JP19551891 A JP 19551891A JP H0773996 B2 JPH0773996 B2 JP H0773996B2
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bogie frame
beams
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田 和 裕 小
井 徹次郎 福
輪 行 雄 箕
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Subaru Corp
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Railway Technical Research Institute
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    • 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
    • B61F5/50Other details
    • B61F5/52Bogie frames
    • B61F5/523Bogie frames comprising parts made from fibre-reinforced matrix material
    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、軌道を走行す
る磁気浮上車両や軌条を走行する鉄道車両等に使用され
る鉄道車両用台車枠に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の鉄道車両用台車枠は、主として鋼
材を使用しており、この台車枠が台車の大きな重量割合
を占めており、上記台車枠の軽量化を図るために、アル
ミニュウムや繊維強化プラスチック材(FRP)による
鉄道車両用台車枠が既に提案されている。
【0003】即ち、この種の鉄道車両用台車枠は、カー
ボン繊維やガラス繊維等を含有した繊維強化プラスチッ
ク材(FRP)を使用し、断面が角筒状をなす長尺部材
の空胴部に発泡ウレタン等による充填材を充填し、この
充填材の外周を繊維強化プラスチック材により被覆した
複数の芯材で構成したものであって、これにより芯材と
被覆部材との接合面積を大きくして引張力や剪断力に対
する抗力を大きくし、上記台車枠の軽量化を図ったもの
は既に提案されている(特開昭62−264935
号)。
【0004】他方、他の鉄道車両用台車枠は、繊維強化
プラスチックを使用し、断面が角筒状をなす長尺部材内
に複数の押しウェブで空洞部を形成し、この各空洞部に
繊維ストランド及び発泡ウレタンによる充填材を充填し
て構成し、これにより軽量化を図ったものは既に提案さ
れている(特開昭62−244755号)。
【0005】又一方、他の鉄道車両用台車枠は、炭素維
強化プラスチック材による断面が角筒状をなす長尺部材
内に充填材を充填したものであって、これにより軽量化
を図ったものも既に提案されている(特開昭61−14
3257号)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た鉄道車両用台車枠は、繊維強化プラスチック材による
断面が角筒状をなす長尺部材内に充填材を充填したもの
であって、これにより台車枠の内部が中空の場合よりも
外皮とも肉厚を比較的に薄くして軽量化を図っているた
め、充填材の占める重量の割合が非常に大きくなるばか
りでなく、従来の台車枠で行われていたように、台車枠
内部を空気ばねの緩衝空気室として空気タンク及び配管
等の収納ができない等の問題がある。
【0007】本発明は、上述した問題を解消するため
に、台車枠の内部を中空にして空気タンクや配管等を収
納する艤装スペースを確保すると共に、台車枠の強度の
向上を軽量化を図るようにした鉄道車両用台車枠を提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉄道車両の台
車枠において、この台車枠は、車長方向に沿って配置さ
れた2個の側梁と、これら側梁に車幅方向に掛け渡され
た4個の横梁とから一体的に成型され、この各梁は、略
U字状断面であって、その内側と外側とは繊維強化プラ
スチック材製の外皮と内皮とから形成され、これら外皮
と内皮との間の空間に、ハニカムコアが装着され、各梁
の上部には、繊維強化プラスチック材製の外皮及び内皮
と、これらの間の空間に装着されたハニカムコアとから
なる補強部材が設けられ、各梁は、その上端で側方に延
びるフランジ部を有し、補強部材は、このフランジ部に
ファスナー結合される端部を有していることを特徴とし
ている。
【0009】
【作用】本発明では、台車枠は、車長方向に沿って配置
された2個の側梁と、これら側梁に車幅方向に掛け渡さ
れた4個の横梁とから一体的に成型されているため、車
両から台車枠にかかる荷重は分散され、梁一つにかかる
応力集中は半減される。これにより、強度の確保が図ら
れている。また、各梁は、略U字状断面であって、その
内側と外側とは繊維強化プラスチック材製の外皮と内皮
とから形成され、これら外皮と内皮との間の空間に、ハ
ニカムコアが装着されているため、上記の強度の確保を
図りながら、台車枠の軽量化が図られている。ちなみ
に、台車枠の外皮等が繊維強化プラスチック製であって
も、その内部にウレタン等が充填されている場合には、
この充填材の重量が比較的重く、台車枠の軽量化を十分
に図ることができない。さらに、各梁は、その上端で側
方に延びるフランジ部を有し、補強部材は、このフラン
ジ部にファスナー結合される端部を有している。そのた
め、ファスナー結合により、各梁の内部に、油圧機器等
の艤装品を台車枠内に収納することができ、しかも、フ
ァスナー結合であるため、艤装品のメンテナンスも行う
ことができ、これにより、車両の省スペース化にも寄与
することができる。このように、本発明は、台車枠の強
度の確保を図りながら、台車枠の軽量化を図り、加え
て、艤装品の収納も可能にして省スペース化を図ること
ができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を図示の一実施例について説明
する。
【0011】図1乃至図10において、符号1は、軌条
2上を走行する鉄道車両における台車枠であって、この
台車枠1の前後上部には、各空気ばね設置台3が設けら
れており、この各設置台3の上には、積層ゴム4や空気
ばね5を介して連結車体6、7が載置されており、この
連結車体6、7は各連結杆8で連結されている。又、上
記各設置台3の近傍の上記台車枠1には、各軸箱9が各
連杆10で連結されており、この各軸箱9には、各車軸
11と一体の各車輪12が上記軌条2上を転動するよう
に軸装されている。されに、上記各軸箱9の上部には、
軸ばね支持梁13が上記各設置台3に連結して設けられ
ており、この各軸ばね支持梁13と各軸箱9との間に
は、各軸ばね14が介装されている。
【0012】一方、図1、図4乃至図8に示されるよう
に、上記台車枠1は、両側梁15、16及び各横梁1
7、18、19、20で構成されており、これらの外側
と内側は、例えば、FRPプレプレグ布を積層した外皮
(外装体)aと内皮(内装体)bとで一体的に成型され
ており、この両側梁15、16及び各横梁17、18、
19,20は、図4及び図5に示されるように、断面が
略U字状に形成されている。又、この両側梁15、16
及び各横梁17、18、19、20の外皮aと内皮bと
の間の空間(中空部)cには、例えば、アルミニュム合
金材による耐熱、耐圧性のハニカムコア21が積層しな
がら装着して接合されている。さらに、上記両側梁1
5、16及び各横梁17、18、19、20の上部開口
部dには、例えば、繊維強化プラスチック材によるハニ
カムコア21を有するカバーを兼ねた板状の強化部材2
2が上部開口部dを跨ぐようにして水平に設けられてお
り、上記補強部材22の外皮gと内皮hと間の空間eに
は、例えば、アルミニュム合金材による耐熱、耐圧性の
ハニカムコア21が積層しながら装着して接合されてい
る。さらに又、上記両側梁15、16及び各横梁17、
18、19、20の各上部端フランジ部f及び上記補強
部材22の各端部22aはファスナー結合部として形成
されており、上記各上部端フランジ部f及びファスナー
結合部の上記外皮gと内皮hとは接合して固着されてい
る。つまり、このファスナー結合部には、上記ハニカム
コア21は装着されず(図5参照)、このファスナー結
合部と上記各上部端フランジ部fは強固に固着されてい
る。
【0013】他方、図9に示されるように、ブラケット
23やその補強板23aは、上記台車枠1に設置される
軸箱、軸ばね及び電動機等の各種機器を取り付けるため
に設けられるけれども、このブラケット23やその補強
板23aの位置する上記両側梁15、16及び各横梁1
7、18、19、20の一部に穿設される取付け孔24
はその周りに位置する上記ハニカムコア21に樹脂ポッ
ティングによる補強材25を充填し、しかる後、上記取
付け孔24が穿設される。又、上記台車枠1は、両側梁
15、16及び各横梁17、18、19、20をFRP
プレプレグ布を積層した強化プラスチック材で一体的に
成型する場合には、図10に示されるように、雄型マン
ドレル26によって一体に成型される。
【0014】即ち、上記台車枠1は、上記雄型マンドレ
ル26上に上記内皮b、ハニカムコア21及び外皮aの
順にレイアップし、その上に真空バルブをかぶせて、オ
ートクレーブ内に入れ、加圧、加熱して硬化成型する。
【0015】従って、本発明は、図6に示されるよう
に、上記雄型マンドレル26によって、FRPプレプレ
グ布を積層した繊維強化プラスチック材で継ぎ目なく一
体に成型されるから、軽量化されると共に、上記空間
c、eに上記ハニカムコア21を積層しながら装着して
接合するので、部材の高度強化を図ることができるし、
図4に示されるように、略U字状に形成した各梁部の空
洞部iに空気タンク等を収納する艤装スペースを確保し
て有効に使用することができる。なお、本発明は、各梁
部の略U字形の断面において、設計制約上、断面高さが
十分に取れない場合は、必要強度を満足させるために、
板厚を十分に厚くとることがある。この場合には、座屈
防止のハニカムコアは不要とすることも可能である。
又、断面係数を高めながら重量軽減を図るために上部及
び下部の板圧を厚くすることが効果的である。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明では、台車枠
は、車長方向に沿って配置された2個の側梁と、これら
側梁に車幅方向に掛け渡された4個の横梁とから一体的
に成型されているため、車両から台車枠にかかる荷重は
分散され、梁一つにかかる応力集中は半減される。これ
により、強度の確保が図られている。また、各梁は、略
U字状断面であって、その内側と外側とは繊維強化プラ
スチック材製の外皮と内皮とから形成され、これら外皮
と内皮との間の空間に、ハニカムコアが装着されている
ため、上記の強度の確保を図りながら、台車枠の軽量化
が図られている。ちなみに、台車枠の外皮等が繊維強化
プラスチック製であっても、その内部にウレタン等が充
填されている場合には、この充填材の重量が比較的重
く、台車枠の軽量化を十分に図ることができない。さら
に、各梁は、その上端で側方に延びるフランジ部を有
し、補強部材は、このフランジ部にファスナー結合され
る端部を有している。そのため、ファスナー結合によ
り、各梁の内部に、油圧機器等の艤装品を台車枠内に収
納することができ、しかも、ファスナー結合であるた
め、艤装品のメンテナンスも行うことができ、これによ
り、車両の省スペース化にも寄与することができる。こ
のように、本発明は、台車枠の強度の確保を図りなが
ら、台車枠の軽量化を図り、加えて、艤装品の収納も可
能にして省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の鉄道車両用台車枠の平面図。
【図2】同上側図面。
【図3】同上正面図。
【図4】本発明の鉄道車両用台車枠の要部を取出して示
す断面図。
【図5】図4中の鎖円A部の拡大断面図。
【図6】本発明の鉄道車両用台車枠のみを示す平面図。
【図7】同上側面図。
【図8】図6中の鎖線B−Bに沿う断面図。
【図9】本発明の鉄道車両用台車枠の取付け部の拡大断
面図。
【図10】本発明の鉄道車両用台車枠の成型に使用され
るマンドレルの斜面図。
【符号の説明】
1 台車 2 レール 5 空気ばね 6,7 車体 9 軸箱 12 車軸 15,16 側梁 17,18,19,20 横梁 21 ハニカムコア 22 補強部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箕 輪 行 雄 東京都新宿区西新宿一丁目7番2号 富士 重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−50066(JP,A) 特開 昭62−264935(JP,A) 特開 平3−90468(JP,A) 実開 昭63−18372(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鉄道車両の台車枠において、 この台車枠は、車長方向に沿って配置された2個の側梁
    と、これら側梁に車幅方向に掛け渡された4個の横梁と
    から一体的に成型され、 この各梁は、略U字状断面であって、その内側と外側と
    は繊維強化プラスチック材製の外皮と内皮とから形成さ
    れ、これら外皮と内皮との間の空間に、ハニカムコアが
    装着され、 各梁の上部には、繊維強化プラスチック材製の外皮及び
    内皮と、これらの間の空間に装着されたハニカムコアと
    からなる補強部材が設けられ、 各梁は、その上端で側方に延びるフランジ部を有し、補
    強部材は、このフランジ部にファスナー結合される端部
    を有していることを特徴とする鉄道車両用台車枠。
JP3195518A 1991-08-05 1991-08-05 鉄道車両用台車枠 Expired - Fee Related JPH0773996B2 (ja)

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