KR100494301B1

KR100494301B1 - 철도차량

Info

Publication number: KR100494301B1
Application number: KR10-2001-0053133A
Authority: KR
Inventors: 다케이치미치후미; 마키노가즈히로; 마사이겐타로; 시게야마마사아키; 무토다이스케
Original assignee: 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2005-06-13
Also published as: JP2002154430A; KR20020020839A; US20020029721A1; US6651567B2; TW548217B; JP3563045B2; CN1282571C; CN1349908A

Abstract

본 발명의 목적은 바닥의 진동에 의한 차내소음의 발생을 억제하는 것이다.

언더프레임(11)의 바닥판(23) 위에 복수의 장선(長線)(33, 34)을 거쳐 객실의 바닥(31)이 얹어져 있다. 대차의 진동이 중심핀(27), 장여(bolster)(25), 센터실, 바닥판(23), 장선(33, 34)을 거쳐 바닥(31)에 전달되어 바닥(23)을 진동시킨다. 장여(25)로부터 차체의 길이방향의 끝부의 장선(33, 34) 중, 차체의 폭방향 중앙부의 장선(34)은 없다. 이 때문에 차체의 길이방향의 끝부의 바닥(31)의 진동을 저감할 수 있다.

Description

철도차량{RAILWAY ROLLING STOCK}

본 발명은 철도차량에 관한 것으로, 특히 고속으로 주행하는 철도차량에 있어서 차내의 저소음화에 관한 것이다.

종래 철도차량의 차내의 저소음화의 목적으로 차체와 객실의 바닥 사이에 방진고무를 배치하여 객실의 진동을 저감시키고 있다. 또는 차체에 제진재(制振材)를 부착하고 있다.

차체의 구성에 대하여 설명하면, 차체는 언더프레임과, 측면구조체와, 지붕구조체와, 길이방향의 끝부인 박공구조체로 이루어진다. 바닥은 언더프레임의 위에 설치한 복수의 장선에 얹혀져 있다. 언더프레임의 하면에는 대차에 연결하기 위한 부재가 있다. 이 부재는 대차 프레임의 폭방향에 설치한 장여에 설치하고 있다. 장여(bolster)의 전후에는 센서실(center sill)이 있다. 이들의 강성은 비교적 크다. 또 언더프레임, 장선의 강성은 비교적 크다. 대차로부터 발생한 진동은 연결부재, 언더프레임, 장선, 바닥의 순으로 진동이 고체 전파되어 실내에 소음을 발생시킨다. 이 진동은 일반적으로 100 내지 300Hz 이다.

대차로부터의 고체전파를 검토하면 대차로부터의 진동은 언더프레임에 전파된다. 그리고 이 언더프레임에 장선을 거쳐 바닥이 고정되어 있다. 바닥은 장선을 거쳐 언더프레임에 강고하게 고정되어 있다. 언더프레임, 장선의 강성은 비교적 크다. 이 때문에 실내소음이 커지는 것이다.

특히 대차를 연결하는 부분은 장여, 센터실에 의해 강성이 비교적 크다. 이 부분의 바닥과 언더프레임의 관계도 다른 부분과 동일하다. 이 때문에 이 부분으로부터의 소음이 비교적 커지고 있다.

본 발명의 목적은 대차와의 연결부분의 소음을 저감하는 데에 있다.

상기 목적은 2개의 사이드빔과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 배치한 바닥판과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 있어서 상기 바닥판의 아래쪽에 배치한 장여와, 그 장여에 연결한 센터실과, 상기 바닥판의 위에 설치한 복수의 장선과, 그 장선에 얹은 객실의 바닥으로 이루어지는 철도차량에 있어서, 상기 장여로부터 차체의 길이방향의 끝부의 상기 장선은 차체의 폭방향의 끝부에 가까운 상기 장선은 있으나, 상기 폭방향 중앙부의 상기 장선은 설치하고 있지 않은 것에 의해 달성할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 도 1 내지 도 3에 의해 설명한다. 도 3은 언더프레임의 평면도이므로 바닥판(23)의 아래쪽에 크로스빔(22), 장여(25), 센터실 (26)이 있고, 이들은 점선으로 나타내어야 하나, 바닥판(23)을 제외하여 나타내고 있다. 뒤에 설명하는 도 5, 도 6, 도 8도 도 1과 마찬가지로 바닥판(23)을 제외하여 나타내고 있다.

차체는 언더프레임(11)과, 측면구조체(12)와, 지붕구조체(13)와, 길이방향의 끝부의 박공구조체(14)로 이루어진다. 언더프레임(11)은 차체의 길이방향을 따라 폭방향 양측에 설치한 사이드빔(21, 21)과, 양자를 연결하는 복수의 크로스빔(22)과, 그 위에 고정한 바닥판(23) 등으로 이루어진다. 바닥판(23)은 하면을 향하여 돌출하는 리브를 가지는 압출형재로 이루어진다. 이 압출형재는 차체의 길이방향을 따르고 있고, 폭방향을 따라 복수로 늘어서 있다. 이 압출형재를 접합하여 바닥판(23)을 구성하고 있다. 바닥판(23)은 기밀실을 구성하는 부재이다. 언더프레임(11)의 강성은 비교적 크다.

대차에 연결하는 언더프레임(11)의 길이방향의 끝부에는 바닥판(23)의 아래쪽에 차체의 폭방향을 따라 큰 장여(25)가 있다. 장여(25)는 사이드빔(21)에 연결되어 있다. 장여(25)의 하면에는 대차에 연결하기 위한 중심핀(27)이 고정되어 있다. 장여(25)의 전후에는 2열의 센터실(26)이 있다. 센터실(26)은 차체의 길이 방향을 따르고 있다. 이것도 비교적 크다. 이들 장여(25), 센터실(26)의 강성은 바닥판(23)에 비교하여 상당히 크다.

바닥판(23)의 상면에는 객실(43)의 바닥(31)을 올려 놓는 장선(33, 34)을 설치하고 있다. 장선(33, 34)은 차체의 길이방향을 따르고 있다. 폭방향의 끝부의 2개의 장선(33)은 차체의 길이방향의 길이와 동일한 정도의 길이이다. 중앙의 2개의 장선(34)은 장여(25)로부터 길이방향의 끝부에는 없다. 장여(25)로부터 끝부의 바닥(31)은 2개의 장선(33)으로 지지되어 충분한 강도를 가진다. 장여(25)로부터 중앙부의 바닥(31)은 4개의 장선(33, 34)에 고정되어 있다.

장여(25)로부터 차체의 길이방향의 끝부는 일반적으로 차체 측면의 승강구 (41)에 접속하는 통로(일반적으로 승강대라 함)(42)가 된다. 승강대(42)와 객실 (43)[승강대(42)도 객실(43)의 일부라 할 수 있다]은 칸막이판(45)으로 칸막이된다. 칸막이판(45)은 바닥의 골격부재(46)에 얹혀져 고정되어 있다. 골격부재(46)는 장선(33)에 고정되어 있다. 또 칸막이판(45)은 측면구조체(12), 지붕구조체 (13)에 고정되어 있다. 승강대(42)의 바닥(31)과 객실(43)의 바닥(31)는 별도의 부재이다.

칸막이판(45)과 골격부재(46)의 관계를 설명한다. 도 4에 있어서 칸막이판 (45) 하부의 골격부재(46)는 장선(33, 33)에 얹혀져 있다. 골격부재(46)는 중공형재로 하부의 양측에 있어서 수평방향으로 플랜지(46b)가 돌출하고 있다. 바닥(31, 31)의 길이방향의 끝부에는 중공형재의 가장자리재(32)를 일체로 설치하고 있다. 가장자리재(47)의 상단에는 수평방향으로 플랜지(47b)가 돌출하고 있다. 플랜지 (32b)는 완충재(48)를 거쳐 플랜지(46b)에 얹혀져 있다. 이 3자는 체결부재(34)로 체결되어 있다.

이들 언더프레임(11), 측면구조체(12), 지붕구조체(13), 박공구조체(14), 사이드빔(21, 21), 크로스빔(22), 바닥판(23), 장여(25), 센터실26, 장선(33, 34), 골격부재(46), 가장자리재(47)는 경합금제의 압출형재로 이루어진다.

이와 같은 구성에 의하면, 대차로부터 중심핀(27), 장여(25), 센터실(26), 바닥판(23), 장선(33, 34)을 경유하여 객실이나 승강대(42)의 바닥(31)에 전파되는 진동에너지를 저감할 수 있다. 가장 크게 전파되는 중심핀(27) 근방의 장선(34)을 제외하고 바닥(31)을 지지하고 있기 때문이다. 따라서 바닥(31)이 진동함으로써 승강대(42) 내 및 객실 내로 방사하는 음압을 저감할 수 있다. 따라서 철도차량의 차내의 정음화(靜音化)를 도모할 수 있는 것이다.

즉, 진동에너지가 집중하기 쉬운 장여(25)의 전후에 있어서 장선(34)을 제외하고 있다. 장선(34)을 길이방향에 있어서 불연속으로 하고 있다. 이 때문에 장선(34)이 없는 바닥(31)은 완전히 진동을 절연(絶緣)할 수 있으므로 해당 부의 바닥(31)이 진동함으로써 객실 내로 방사되는 음압을 저감할 수 있는 것이다.

또 칸막이판(45)은 바닥(31)이 아니라, 양쪽 끝의 장선(33, 33)에 설치되어 있으므로 면적이 큰 칸막이판(45)의 진동을 저감할 수 있어 저소음으로 할 수 있다.

바닥판(23)과 바닥(31) 사이에는 공기조화용 덕트가 배치된다. 일반적으로 공기조화 덕트는 바닥판(23)에 설치하나, 바닥(31)에 설치하면 좋다. 이에 의하면 바닥의 강성이 향상하여 바닥의 진동을 더욱 저감시킬 수 있다.

도 5의 실시예를 설명한다. 도 1 내지 도 4의 실시예는 장여(25)로부터 차끝측의 장선(34, 34)을 제외하고 있었다. 도 5의 실시예는 장여(25) 양측의 소정범위의 장선(34, 34)을 제외한 것이다. 소정범위란 진동이 큰 범위이다. 이 범위는 실험에 의해 결정한다. 장선(34, 34)은 중심핀(27)과 장여(25)의 결합위치에 있어서 차체의 폭방향의 끝부보다도 바깥쪽에 있다.

이에 의하면 장선(34, 34)이 없는 부분에서는 장선(34, 34)으로부터의 진동은 저지되어 바닥(31)에 전파되는 일이 없다. 장여(25)에 장선(34, 34)이 얹혀져 있으나, 중심핀(27)의 폭방향의 끝부로부터 벗어난 곳에 있으므로 중심핀(27)으로부터의 진동은 전파되기 어렵다.

도 5의 실시예에 있어서, 장여(25)로부터 차 끝측의 장선(34, 34)을 제외할 수 있다.

도 6과 도 7의 실시예를 설명한다. 장여(25) 전후의 센터실(26)로서의 센터실(26A, 26B)은 장여(25)의 길이방향에 대하여 경사져 있다. 센터실(26A, 26B)은 사이드빔(21) 근방의 장여(25)에 연결되어 있다. 장여(25)보다도 차체 끝부측의 센터실(26A)의 다른쪽 끝측(26Ab)은 언더프레임(11)의 폭방향의 중앙부 가까이에 있다. 다른쪽 끝측(26Ab)보다도 다시 차체의 길이방향의 끝부측은 차체 폭방향의 끝부측에 있는 경우도 있다. 장여(25)보다도 차체 중앙부측의 센터실(26B)의 다른쪽 끝측(26Bb)은 언더프레임(11)의 폭방향의 중앙부 가까이에 있다. 센터실(26A, 26B)의 경사진 부분은 판두께가 두껍거나, 폭이 다른 부분보다도 크다.

바닥판(23)의 상면에는 객실(43)의 바닥(31)을 얹는 장선(33, 34)을 설치하고 있다. 장선(33, 34)은 차체의 길이방향을 따르고 있다. 중앙부의 2개의 장선 (34, 34)은 중심핀(27)과 장여(25)의 결합위치에 있어서 중심핀(27)의 폭방향(차체의 폭방향)의 끝부보다도 바깥쪽에 있다.

이와 같은 구성에 의하면, 대차로부터 중심핀(27), 장여(25), 센터실(26A, 26B), 바닥판(23), 장선(33, 34)을 경유하여 바닥(31)으로 전파되는 진동에너지를 저감할 수 있다. 가장 크게 전파되는 중심핀(27) 근방의 장선(34)을 중심핀보다도 바깥쪽에 배치하고 있으므로 장선(34)을 거쳐 바닥(31)으로 전파되는 진동에너지를 저감할 수 있기 때문이다. 또 센터실(26A, 26B)을 중심핀(27) 근방의 장여(25)에 결합하지 않고 차체 폭방향의 끝부의 장여(25)에 결합하고 있다. 이 점으로부터도 바닥(31)에의 진동에너지를 저감할 수 있다. 따라서 바닥(31)이 진동함으로써 객실 내로 방사되는 음압을 저감할 수 있다. 따라서 철도차량의 차내의 정음화를 도모할 수 있는 것이다.

도 8과 도 9의 실시예를 설명한다. 장선(34, 34)은 장여(25)의 위에는 있으나, 장여(25) 양측의 근방에는 없다. 즉 장선(34)은 차체의 길이방향에 있어서 불연속으로 되어 있다. 이것은 진동에너지가 집중하기 쉬운 장여(25)의 전후에 있어서 장선(34)을 불연속으로 한 것이다.

이에 의하여 장선(34)이 없는 바닥(31)은 진동을 절연할 수 있으므로 해당 부의 바닥(31)이 진동함으로써 객실 내로 방사되는 음압을 저감할 수 있는 것이다.

상기 각각의 실시예에서는 크로스빔(22)를 구비하고 있었으나, 바닥판(23)을 강고한 부재로 함으로써 크로스빔을 불필요하게 할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 차내의 정음화가 도모되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 차체의 폭방향을 따른 종단면도,

도 2는 도 1의 중앙 종단면도,

도 3은 도 1의 언더프레임의 평면도,

도 4는 도 2의 III 부분의 확대단면도,

도 5는 본 발명의 다른 실시예의 언더프레임의 평면도,

도 6은 본 발명의 다른 실시예의 언더프레임의 평면도,

도 7은 도 6의 VII-VII 단면도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예의 언더프레임의 평면도,

도 9는 도 8의 IX-IX 단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 언더프레임 12 : 측면 구조체

13 : 지붕 구조체 21 : 사이드빔

22 : 크로스빔 23 : 바닥판

25 : 장여 26, 26A, 26B : 센터실

27 : 중심핀 31 : 바닥

33, 34 : 장선 42 : 승강대

43 : 객실 45 : 칸막이판

46 : 골격부재 47 : 가장자리재

Claims

2개의 사이드빔과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 배치한 바닥판과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 있어서 상기 바닥판의 아래쪽에 배치한 장여와, 그 장여 전후의 위치에 있어서 상기 장여에 연결한 센터실과, 상기 바닥판의 위에 설치한 복수의 장선과, 그 장선에 얹은 객실의 바닥으로 이루어지는 철도차량에 있어서,

상기 장여로부터 차체의 길이방향의 끝부의 상기 장선은 차체의 폭방향의 끝부에 가까운 상기 장선은 있으나, 상기 폭방향의 중앙부의 상기 장선은 설치하고 있지 않은 것을 특징으로 하는 철도차량.
제 1항에 있어서,

승강대와 객실을 칸막이하는 칸막이판은 상기 폭방향의 끝부의 상기 장선에 연결한 골격부재에 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 철도차량.
제 1항에 있어서,

승강대와 객실을 칸막이하는 칸막이판을 경계로 하여 상기 승강구의 바닥과상기 객실의 바닥은 별도의 부재인 것을 특징으로 하는 철도차량.
제 1항에 있어서,

상기 객실의 바닥의 하면에 공기조화 덕트를 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 철도차량.
제 1항에 있어서,

차체의 길이방향을 따라 배치한 상기 복수의 장선 중, 차체의 폭방향에 있어서 중앙부의 장선은 상기 장여의 전후의 위치에 없는 것을 특징으로 하는 철도차량.
2개의 사이드빔과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 배치한 바닥판과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 있어서 상기 바닥판의 아래쪽에 배치한 장여와, 그 장여의 전후의 위치에 있어서 상기 장여에 연결한 센터실과, 상기 바닥판의 위에 설치한 복수의 장선과, 그 장선에 얹은 객실의 바닥으로 이루어지는 철도차량에 있어서,

차체의 길이방향을 따라 배치한 상기 복수의 장선 중, 차체의 폭방향에 있어서 중앙부의 장선으로서 상기 장여의 상면에 설치한 장선은 상기 장여에 대한 중심핀의 결합위치보다도 차체의 폭방향에 있어서 바깥쪽에 있는 것을 특징으로 하는 철도차량.
제 6항에 있어서,

상기 중앙부의 상기 장선은 상기 장여의 전후의 위치에 없는 것을 특징으로 하는 철도차량.
삭제
2개의 사이드빔과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 배치한 바닥판과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 있어서 상기 바닥판의 아래쪽에 배치한 장여와, 그 장여의 전후에 연결한 센터실과, 상기 바닥판의 위에 설치한 복수의 장선과, 그 장선에 얹은 객실의 바닥으로 이루어지는 철도차량에 있어서,

각각 상기 센터실은 상기 사이드빔 근방의 장여와 차체의 폭방향의 중앙부에 걸쳐 경사져 배치되고,

차체의 길이방향을 따라 배치한 상기 복수의 장선 중, 차체의 폭방향에 있어서 중앙부의 장선은 상기 장여에 대한 중심핀의 결합위치보다도 차체의 폭방향에 있어서 바깥쪽에 있는 것을 특징으로 하는 철도차량.
2개의 사이드빔과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 배치한 바닥판과, 상기 2개의 사이드빔 사이에 있어서 상기 바닥판의 아래쪽에 배치한 장여와, 그 장여의 전후에 연결한 센터실과, 상기 바닥판의 위에 설치한 복수의 장선과, 그 장선에 얹은 객실의 바닥으로 이루어지는 철도차량에 있어서,

각각 상기 센터실은 상기 사이드빔 근방의 장여와 차체의 폭방향의 중앙부에 걸쳐 경사져 배치되고,

상기 중앙부의 상기 장선은 상기 장여의 전후의 위치에 없는 것을 특징으로 하는 철도차량.