WO2022074752A1 - 鉄道車両 - Google Patents

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WO2022074752A1
WO2022074752A1 PCT/JP2020/037958 JP2020037958W WO2022074752A1 WO 2022074752 A1 WO2022074752 A1 WO 2022074752A1 JP 2020037958 W JP2020037958 W JP 2020037958W WO 2022074752 A1 WO2022074752 A1 WO 2022074752A1
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WO
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upper floor
elastic body
floor
railway vehicle
underframe
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PCT/JP2020/037958
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French (fr)
Inventor
孝明 小西
了 古谷
美智夫 瀬畑
忠正 金保
Original Assignee
株式会社日立製作所
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/10—Floors

Definitions

  • the present invention relates to a railroad vehicle, and more particularly to a railroad vehicle having a structure for suppressing vibration.
  • the railroad vehicle is supported by bogies that roll on the track at both ends in the longitudinal direction. Since there are curves, turnouts, irregularities (such as misalignment), etc. in the track, when the bogie runs on the track, vibration is applied to the bogie due to the shape of these tracks. Further, under the floor of the railroad vehicle traveling in the electrified section, an electric product for supplying the electric power collected from the overhead line to the bogie is provided. Further, an internal combustion engine (engine) or the like is provided under the floor of a railway vehicle traveling in a non-electrified section. For this reason, vibration is also applied to the railway vehicle due to the vibration of the bogie provided under the floor of the railway vehicle and the vibration of the underfloor equipment such as electric appliances and internal combustion engines.
  • engine internal combustion engine
  • Patent Document 1 discloses a technique for vibration-proofing and supporting the upper floor of a railway vehicle.
  • the upper floor provided for the railroad vehicle is composed of a plurality of members divided into a plurality of parts along the width direction of the railroad vehicle in consideration of the portability of the railroad vehicle into the vehicle at the time of manufacture.
  • vibrations from trolleys and underfloor equipment (electrical parts, internal combustion engines, etc.) provided under the floor of a railway vehicle are often applied in the vertical direction with respect to the underframe of the structure of the railway vehicle.
  • the upper floor supported by the underframe was also provided with anti-vibration support against vertical vibration.
  • an object of the present invention is to provide a railroad vehicle capable of suppressing vertical vibration from an underframe propagating to the upper floor and suppressing horizontal vibration transmission of the upper floor.
  • one of the representative railcars of the present invention includes an underframe forming a side surface of the railcar on the floor side, and a first upper floor and a second upper floor provided above the underframe.
  • the first elastic body and the second elastic body are provided, and the first upper floor is provided on the end side in the width direction of the railroad vehicle with respect to the underframe via the first elastic body.
  • the second upper floor is characterized in that it is provided with respect to the first upper floor via the second elastic body.
  • FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a railway vehicle of the present invention.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view (AA cross-sectional view of FIG. 1) cut at a cross section intersecting the longitudinal direction in one embodiment of the railway vehicle of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example (Example 1) of an elastic support structure of a connection portion of an upper floor of a railway vehicle of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view (enlarged view of portion B in FIG. 2) showing another example (Example 2) of the elastic support structure of the connection portion of the upper floor of the railway vehicle of the present invention.
  • the longitudinal direction or rail direction of the railroad vehicle is defined as the x direction.
  • the width direction or the sleeper direction of the railroad vehicle is defined as the y direction.
  • the vertical direction or the height direction (vertical direction) of the railroad vehicle is defined as the z direction.
  • x-direction, y-direction, and z-direction may be simply referred to as x-direction, y-direction, and z-direction.
  • FIG. 1 is a side view showing an embodiment of the railway vehicle of the present invention.
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view (AA cross-sectional view of FIG. 1) cut at a cross section intersecting the longitudinal direction in one embodiment of the railway vehicle of the present invention.
  • the railroad vehicle 1 stands on the underframe 10 forming the side surface (xy plane) on the floor side, the side structures 7 erected at both ends of the underframe 10 in the y direction, and the end of the underframe 10 in the x direction. It is composed of a substantially rectangular parallelepiped composed of a wife structure 9 to be installed, a side structure 7, and a roof structure 8 mounted on the upper end of the wife structure 9. Both ends of the underframe 10 in the x direction are supported from below by a bogie 5 that rolls on the track 3.
  • the side structure 7 is provided with a plurality of windows and side sliding doors (side hinged doors) on which passengers, crew members, etc. can get on and off.
  • a bogie 5 for supporting the railroad vehicle 1 and an underfloor device 50 are provided below the underframe 10.
  • the underfloor device 50 is an auxiliary device that supplies electric power to a main conversion device that supplies electric power to a traction motor included in a trolley 5, an internal combustion engine (engine) when traveling in a non-electrified section, lighting of a railway vehicle 1, broadcasting equipment, and the like. It consists of a power supply device and the like.
  • the passenger cabin which is the internal space of the railway vehicle 1, is provided with a plurality of seats 52 in which passengers are seated.
  • a total of four seats 52 are arranged in the y direction, two on each side of the central portion 58 serving as an aisle.
  • the seats 52 are fixed by two, and each of the two seats 52 is provided with legs 54 and 55.
  • the leg portion 54 is a leg portion on the central portion 58 side.
  • an upper floor which will be described later, is provided on the upper part of the underframe 10.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example (Example 1) of an elastic support structure of a connection portion of an upper floor of a railway vehicle of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the vicinity of the underframe 10 cut at a cross section intersecting the longitudinal direction (x direction) of the railroad vehicle 1, and shows a cross section of a portion of the seat 52 in which the legs 54 and 55 do not exist. ..
  • the first embodiment will be described with reference to FIG.
  • upper floors 21 and 22 are provided in parallel with the underframe 10 above the underframe 10 forming the side surface of the structure of the railway vehicle 1 on the floor side.
  • the upper floors 21 and 22 are plate-shaped members, which form the entire floor surface of the railroad vehicle 1.
  • the underframe 10 is composed of an upper vehicle inner side surface plate 10a, a lower vehicle outer side plate 10b, and a plurality of connecting ribs 10c connecting these face plates.
  • the underframe 10 is made of, for example, a hollow extruded profile.
  • the upper floors laid in the vehicle of the railway vehicle 1 are the first upper floor 21 laid on one side of the vehicle end 56 in the y direction and the second upper floor laid in the central portion 58 in the y direction along the y direction.
  • the upper floor 22 and the first upper floor 21 laid at the other end 56 of the vehicle in the y direction are divided into three parts and laid.
  • the split position of the first upper floor 21 and the second upper floor 22 can be applied to a position slightly distant from the leg portion 54, for example, slightly closer to the central portion 58 side or slightly closer to the vehicle end portion 56 side than the leg portion 54 in FIG.
  • FIG. 3 shows a connecting portion between the first upper floor 21 and the second upper floor 22 on the left side, and the connecting portion on the right side has a symmetrical shape.
  • a large heavy object such as an engine is a connection portion 11 between the end of the underframe 10 in the y direction and the side structure 7 (FIG. 2) It is often provided on the lower surface near the vicinity. This is because the portion having high rigidity in the vicinity of the connecting portion 11. Therefore, the vibration of the underfloor device 50 supported below the end of the underframe 10 in the y direction is first transmitted to the first upper floor 21 on the vehicle end 56 side via the underframe 10. Next, vibration may be transmitted from the first upper floor 21 to the second upper floor 22 and the second upper floor 22 may become a noise source, but this can be reduced by the following configuration.
  • the first elastic body 31 is interposed between the underframe 10 and the first upper floor 21.
  • a rectangular parallelepiped low-rigidity first elastic body 31 is placed on the upper surface of the vehicle interior side plate 10a of the underframe 10, and an upper floor made of a plate-shaped aluminum plate or the like is placed on the upper surface of the first elastic body 31.
  • the support portion 13 is adhered.
  • the first upper floor 21 is placed on the upper surface of the upper floor support portion 13, and the upper floor support portion 13 and the first upper floor 21 are fixed.
  • the fixing member 14 is inserted from the upper part of the first upper floor 21 into the fixing through hole provided in the first upper floor 21, and the upper floor support portion 13 is mechanically attached to the fixing member 14 on the lower side thereof.
  • the fixing member 14 is, for example, a screw or the like.
  • the end portion of the first upper floor 21 on the second upper floor 22 side has a first protruding portion 21a projecting toward the second upper floor 22 side at the lower portion in the height direction ( ⁇ z direction).
  • the first protruding portion 21a exists in the upward direction from the lower surface 21c of the first upper floor 21 by a predetermined thickness.
  • This predetermined thickness is smaller than the thickness of the first upper floor 21, and may be smaller than half the thickness of the first upper floor 21 in consideration of the space intervening the second elastic body 32.
  • a step portion is formed on the upper side of the first protruding portion 21a.
  • the end portion of the second upper floor 22 on the first upper floor 21 side has a second protruding portion 22a protruding toward the first upper floor 21 side at the upper portion in the height direction (+ z direction).
  • the second protruding portion 22a exists downward from the upper surface 22b of the second upper floor 22 by a predetermined thickness.
  • This predetermined thickness is smaller than the thickness of the second upper floor 22, and may be smaller than half the thickness of the second upper floor 22 in consideration of the space intervening the second elastic body 32.
  • a step portion is formed on the lower side of the second protruding portion 22a.
  • the upper surface of the second protruding portion 22a is formed on the same surface (surface having the same height) as the upper surface 22b of the second upper floor 22.
  • the second elastic body 32 comes into contact with the upper part of the first protruding portion 21a of the first upper floor 21, and the second protruding portion 22a of the second upper floor 22 comes into contact with the upper part of the second elastic body 32.
  • the second elastic body 32 can be interposed between the first upper floor 21 and the second upper floor 22.
  • the upper surface 21b of the first upper floor 21 and the upper surface 22b of the second upper floor 22 are set to have the same height to eliminate a step.
  • the sum of the thickness of the second elastic body 32 in the height direction and the thickness of the second protrusion 22a in the height direction is from the upper surface of the first protrusion 21a to the upper surface 21b of the first upper floor 21.
  • the first upper floor 21 and the second upper floor 22 use members having the same thickness in the height direction.
  • the lower surface 21c of the first upper floor 21 and the lower surface 22c of the second upper floor 22 have the same position in the height direction.
  • the lengths of the first protruding portion 21a of the first upper floor 21 and the second protruding portion 22a of the second upper floor 22 in the y direction are substantially the same. Further, the length of the second elastic body 32 in the y direction is substantially the same as or slightly shorter than the length of the first protruding portion 21a and the second protruding portion 22a in the y direction. This can be configured to reduce or almost eliminate the gap between the first upper floor 21 and the second protrusion 22a.
  • the first elastic body 31 and the second elastic body 32 are elastic bodies having an anti-vibration function. These utilize members whose elastic modulus is lower than that of the underframe 10, the upper floors 21 and 22, which are other members. As a result, the deformation with the same force becomes larger than that of other members, and the vibration is absorbed.
  • the second elastic body 32 may have a higher rigidity by using a member having a higher elastic modulus than the first elastic body 31. As a result, the deformation of the second elastic body 32 can be reduced when a load of an object or a person is applied from above the second upper floor 22.
  • the amount of the step between the upper surface 21b of the first upper floor 21 and the upper surface 22b of the second upper floor 22 can be made small, and substantially the same plane can be maintained.
  • the elastic modulus of the first elastic body 31 can be set low to enhance the vibration absorbing function.
  • the first elastic body 31 and the second elastic body 32 for example, rubber having an anti-vibration function can be applied. At this time, it is preferable to select a material having a higher rigidity than the first elastic body 31 for the second elastic body 32.
  • the installation of the second upper floor 22 will be explained. After the second elastic body 32 is placed on the upper surface of the first protruding portion 21a of the first upper floor 21, the second protruding portion 22a of the second upper floor 22 is placed on the upper surface of the second elastic body 32. At this time, since the first protruding portion 21a of the first upper floor 21 receives the second protruding portion 22a of the second upper floor 22 lowered from above, the second upper floor 22 can be installed with a small man-hour.
  • the first upper floor 21 is supported by the first elastic body 31, it is possible to suppress the vibration transmission in the vertical direction of the underframe 10.
  • the second upper floor 22 is connected to the first upper floor 21 via the second elastic body 32, it is possible to suppress the vibration transmission propagating in the horizontal direction from the first upper floor 21 to the second upper floor 22. .. Therefore, it is possible to suppress the vertical vibration from the underframe 10 propagating to the first upper floor 21, and also suppress the horizontal vibration transmitted from the adjacent first upper floor 21 to the second upper floor 22, resulting in low noise.
  • the railroad vehicle 1 can be configured.
  • the first upper floor 21 arranged at both ends of the railway vehicle 1 in the y direction is supported by the first elastic body 31.
  • the second upper floor 22 arranged at the center of the railway vehicle 1 in the y direction is supported by the first upper floor 21 that supports the second elastic body 32. That is, the second upper floor 22 is supported above the vehicle interior side plate 10a of the underframe 10 via the first elastic body 31 and the second elastic body 32 connected in series. This makes it possible to accurately reduce the vibration of the second upper floor 22.
  • the rigidity of the second elastic body 32 is high, the relative displacement between the upper surface 21b of the first upper floor 21 of the vehicle end portion 56 and the upper surface 22b of the second upper floor 22 of the central portion 58 can be reduced. Therefore, vibration can be suppressed while keeping the upper surface 21b of the first upper floor 21 and the upper surface 22b of the second upper floor 22 substantially in the same plane.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view (enlarged view of portion B in FIG. 2) showing another example (Example 2) of the elastic support structure of the connection portion of the upper floor of the railway vehicle of the present invention.
  • the second embodiment will be described with reference to FIG. In Example 2, the points different from those in Example 1 are mainly described, the same parts are designated by the same reference numerals, and the same description is omitted unless otherwise specified.
  • upper floors 23 and 24 are provided in parallel with the underframe 10 above the underframe 10 forming the side surface of the structure of the railway vehicle 1 on the floor side.
  • the upper floors 23 and 24 are plate-shaped members, which form the entire floor surface of the railroad vehicle 1.
  • the upper floors laid in the vehicle of the railway vehicle 1 are the first upper floor 23 laid at one end 56 in the y direction and the second upper floor laid at the central 58 in the y direction along the y direction. It is divided into three parts and laid on the 24 and the first upper floor 23 laid on the other end 56 of the vehicle in the y direction. At this time, an upper floor support portion 15 is interposed between the first upper floor 23 and the second upper floor 24. The division position of the first upper floor 23 and the second upper floor 24 in the y direction can be applied to the position of the leg portion 54. Note that FIG. 4 shows a connecting portion between the first upper floor 23 and the second upper floor 24 on the left side, and the connecting portion on the right side has a symmetrical shape.
  • Example 2 of FIG. 4 an upper floor support portion 15 that supports the leg portion 54 of the seat is provided at the end of one of the adjacent first upper floors 23.
  • the end portion of the other second upper floor 24 is continuously and elastically fastened to the first upper floor 23 via the upper floor support portion 15.
  • a rectangular parallelepiped first elastic body 31' is placed on the upper surface of the vehicle interior side plate 10a of the underframe 10.
  • An upper floor support portion 15 is provided on the upper surface of the first elastic body 31', and the upper surface of the first elastic body 31'and the lower surface of the upper floor support portion 15 are adhered to each other.
  • the upper floor support portion 15 has a rectangular parallelepiped shape made of a hollow extruded profile material extruded in the x direction.
  • a fixing protrusion 15a projecting from the vicinity of the lower surface of the upper floor support portion 15 to the vehicle end 56 side (first upper floor 23 side) in the y direction, and a central portion 58 side (the first) in the y direction from the vicinity of the lower surface of the upper floor support portion 15. 2
  • It has a first protruding portion 15b that protrudes to the upper floor 24 side).
  • the first protruding portion 15b has a second elastic body 32 mounted on the upper portion to have a protruding amount.
  • the leg portion 54 is configured to be fixed to the upper surface 15d of the upper floor support portion 15 by using the fixing member 16.
  • the widths of the upper surface 15d and the legs 54 in the y direction are formed to have substantially the same length.
  • the end portion of the first upper floor 23 on the side of the central portion 58 (the side of the second upper floor 24) in the y direction does not have a protruding portion and forms an end surface 23a corresponding to the thickness in the height direction.
  • the end surface 23a of the first upper floor 23 is brought into contact with or close to the side surface 15c of the upper floor support portion 15 on the vehicle end 56 side.
  • the lower surface 23c near the end surface 23a of the first upper floor 23 is placed and supported on the upper surface of the fixing protrusion 15a. In this state, the first upper floor 23 and the upper floor support portion 15 are fixed.
  • the fixing member 14' is inserted into the fixing through hole provided in the first upper floor 23 from the upper part of the first upper floor 23, and the fixing member 14'is inserted into the fixing protrusion 15a on the lower side thereof. Fasten mechanically.
  • the fixing member 14' is, for example, a screw or the like.
  • the first upper floor 23 is rigidly fixed to the upper floor support portion 15.
  • the first upper floor 23 and the upper floor support portion 15 may be integrally formed in advance.
  • the end of the second upper floor 24 on the vehicle end 56 side is provided with a second protruding portion 24a protruding toward the first upper floor 23.
  • the second protruding portion 24a exists downward from the upper surface 24b of the second upper floor 24 by a predetermined thickness. This predetermined thickness is smaller than the thickness of the second upper floor 24.
  • a step portion is formed on the lower side of the second protruding portion 24a.
  • the height of the step portion that is, the distance in the z direction from the lower surface of the second protruding portion 24a to the lower surface 24c of the second upper floor 24 is substantially the same as the height dimension of the second elastic body 32'.
  • the length of the second protruding portion 24a in the y direction is substantially the same as the dimension of the second elastic body 32'in the y direction.
  • the upper surface of the second protruding portion 24a is formed on the same surface (surface having the same height) as the upper surface 24b of the second upper floor 24.
  • the thickness of the first upper floor 23 in the z direction is substantially the same as the height dimension from the upper surface of the fixing protrusion 15a of the upper floor support portion 15 to the upper surface 15d of the upper floor support portion 15. Further, the total dimension of the thickness of the second elastic body 32'in the z direction and the thickness of the second protruding portion 24a in the z direction is determined from the upper surface of the first protruding portion 15b of the upper floor support portion 15 to the upper floor support portion 15. Make it substantially the same as the height dimension up to the upper surface 15d. As a result, the upper surface 23b of the first upper floor 23, the upper surface 15d of the upper floor support portion 15, and the upper surface 24b of the second upper floor 24 can be made substantially the same plane without any step. In the example of FIG. 4, the first upper floor 23 and the second upper floor 24 use members having the same thickness in the height direction.
  • the first elastic body 31'and the second elastic body 32' are elastic bodies having an anti-vibration function, and correspond to the first elastic body 31 and the second elastic body 32 of the first embodiment in the same manner as in the first embodiment.
  • the material can be applied.
  • the deformation of the second elastic body 32'with high rigidity can be reduced.
  • the amount of the step between the upper surface 15d of the upper floor support portion 15 and the upper surface 23b of the first upper floor 23 with respect to the upper surface 23b of the first upper floor 23 can be made small, and substantially the same plane can be maintained.
  • a rectangular parallelepiped second elastic body 32' is placed and adhered to the upper surface of the first protruding portion 15b of the upper floor support portion 15, and the second protruding portion 24a of the second upper floor 24 is placed on the upper surface of the second elastic body 32'. Place it. Since the first protrusion 15b of the upper floor support portion 15 receives the second protrusion 24a of the second upper floor 24 lowered from above, the second upper floor 24 can be installed with a small man-hour. After that, the leg portion 54 of the seat 52 is placed on the upper surface 15d of the upper floor support portion 15, and the leg portion 54 is fastened to the upper floor support portion 15 by the fixing member 17.
  • the first upper floor 23 is fixed to the upper floor support portion 15 supported by the first elastic body 31', so that the vertical vibration transmission of the underframe 10 is suppressed. Further, since the first upper floor 23 is connected to the second upper floor 24 via the upper floor support portion 15 and the second elastic body 32', vibration propagating horizontally from the first upper floor 23 to the second upper floor 24. Can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the vibration in the vertical direction from the underframe propagating to the second upper floor 24 and also to suppress the vibration transmitted in the horizontal direction from the adjacent first upper floor 23 to the second upper floor 24, which is a low noise railway.
  • the vehicle 1 can be configured.
  • the first upper floor 23 arranged at both ends of the railway vehicle 1 in the y direction is supported by the first elastic body 31'.
  • the second upper floor 24 arranged in the central portion of the railway vehicle 1 in the y direction is supported by the upper floor support portion 15 for fixing the first upper floor 23 that supports the second elastic body 32'. That is, the second upper floor 24 is supported above the vehicle interior side plate 10a of the underframe 10 via the first elastic body 31'and the second elastic body 32' that are connected in series. This makes it possible to accurately reduce the vibration of the second upper floor 24.
  • the leg portion 54 can be securely fixed.
  • the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

上床に伝搬する台枠からの鉛直方向の振動を抑制するとともに、上床の水平方向の振動の伝達を抑制できる鉄道車両を提供することを目的とする。鉄道車両（１）の床側の側面をなす台枠（１０）と、台枠（１０）の上方に設けられる第１上床（２１）及び第２上床（２２）と、第１弾性体（３１）と、第２弾性体（３２）とを備え、第１上床（２１）は、鉄道車両（１）の幅方向の端部側に台枠（１０）に対して第１弾性体（３１）を介して設けられ、第２上床（２２）は、第１上床（２１）に対して第２弾性体（３２）を介して設けられる。

Description

鉄道車両
　本発明は、鉄道車両に関し、特に、振動を抑制する構造を有する鉄道車両に関する。
　鉄道車両は、その長手方向の両端部において軌道を転動する台車に支持される。軌道には曲線、分岐器、さらに不整（通り狂い等）等が存在するため、台車が軌道上を走る際、これらの軌道の形状によって台車に振動が加えられる。また、電化区間を走行する鉄道車両の床下には、架線から集電した電力を台車に供給する電気品が備えられる。さらに、非電化区間を走行する鉄道車両の床下には、内燃機関（エンジン）等が備えられる。このため、鉄道車両の床下に備えられる台車の振動や、電気品や内燃機関等の床下機器の振動により、鉄道車両にも振動が加えられる。
　このため、一般的に、鉄道車両の構体の床側の側面の台枠の上方に備えられる上床は防振支持される。これにより、これら振動源からの振動が、鉄道車両の座席等が載置される上床に伝達しないようにしている。特許文献１に、鉄道車両の上床を防振支持する技術が開示されている。
特許第６０８２４７０号公報
　鉄道車両に備えられる上床は、製造時における鉄道車両の車内への可搬性を考慮して、鉄道車両の幅方向に沿って複数に分割した複数の部材により構成されている。従来、鉄道車両の床下に備えられる台車や床下機器（電気品や内燃機関など）からの振動は、鉄道車両の構体の台枠に対して、鉛直方向に加わることが多い。このため、台枠に支持される上床も鉛直方向の振動に対する防振支持が施工されていた。
　一方で、重量の大きい床下機器は、鉄道車両の構体において大きな剛性を有する台枠の幅方向の端部と側構体の接続部等に防振支持されている。このため、この床下機器が振動すると、台枠の幅方向の端部で防振支持される上床が振動する。その結果、この端部の上床に隣接する中央側の上床に水平方向に振動が伝搬する可能性が生じる。このことで、台枠の幅方向の中央部（例えば、左右の座席間の通路）の上床が振動して車内騒音が増大する懸念があった。
　本発明は、上記課題に鑑みて、上床に伝搬する台枠からの鉛直方向の振動を抑制するとともに、上床の水平方向の振動の伝達を抑制できる鉄道車両を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、代表的な本発明の鉄道車両の一つは、鉄道車両の床側の側面をなす台枠と、前記台枠の上方に設けられる第１上床及び第２上床と、第１弾性体と、第２弾性体とを備え、前記第１上床は、前記鉄道車両の幅方向の端部側に前記台枠に対して前記第１弾性体を介して設けられ、前記第２上床は、前記第１上床に対して前記第２弾性体を介して設けられることを特徴とする。
　本発明によれば、鉄道車両において、上床に伝搬する台枠からの鉛直方向の振動を抑制するとともに、上床の水平方向の振動の伝達を抑制できる。
　上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態により明らかにされる。
図１は、本発明の鉄道車両の一実施形態を示す側面図である。 図２は、本発明の鉄道車両の一実施形態における長手方向に交差する断面で切断した断面図（図１のＡ－Ａ断面図）を示す。 図３は、本発明の鉄道車両の上床の接続部の弾性支持構造の例（実施例１）を示す断面図である。 図４は、本発明の鉄道車両の上床の接続部の弾性支持構造の他の例（実施例２）を示す断面図（図２のＢ部の拡大図）である。
　本発明を実施するための形態について図を参照しながら説明する。まず、各図における各方向について規定する。鉄道車両の長手方向またはレール方向をｘ方向とする。鉄道車両の幅方向または枕木方向をｙ方向とする。鉄道車両の上下方向または高さ方向（鉛直方向）をｚ方向とする。以下、単に、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と記す場合がある。
　図１は本発明の鉄道車両の一実施形態を示す側面図である。図２は本発明の鉄道車両の一実施形態における長手方向に交差する断面で切断した断面図（図１のＡ－Ａ断面図）を示す。
　鉄道車両１は、床側の側面（ｘｙ平面）をなす台枠１０と、台枠１０のｙ方向の両端部に立設される側構体７と、台枠１０のｘ方向の端部に立設される妻構体９と、側構体７と妻構体９の上端部に載置される屋根構体８と、からなる略直方体で構成される。台枠１０のｘ方向の両端部は軌道３を転動する台車５により下側から支持される。
　側構体７は、複数の窓や乗客や乗務員等が乗降する側引き戸（側開き戸）を備える。台枠１０の下方には、鉄道車両１を支持する台車５と床下機器５０が備えられる。床下機器５０は、台車５が備える主電動機に電力を供給する主変換装置や、非電化区間を走行する場合の内燃機関（エンジン）や、鉄道車両１の照明や放送設備等へ電力を供する補助電源装置などで構成される。
　図２に示すように、鉄道車両１の内部空間である客室には、乗客が着席する座席５２が複数設けられている。図２では、通路となる中央部５８の両側に２個ずつ合計４個の座席５２がｙ方向に並んでいる。座席５２は２個ずつで固定され、２個ずつの座席５２は、脚部５４、５５を備えている。脚部５４は中央部５８側の脚部である。なお、図２では図示を省略しているが、台枠１０の上部には、後述する上床を備えている。
（実施例１）
　図３は、本発明の鉄道車両の上床の接続部の弾性支持構造の例（実施例１）を示す断面図である。図３は、鉄道車両１の長手方向（ｘ方向）に交差する断面で切断した台枠１０付近を示す断面図であり、座席５２の脚部５４、５５が存在しない部分の断面を示している。図３を用いて実施例１について説明する。
　図３に示すように、鉄道車両１の構体の床側の側面をなす台枠１０の上方には、台枠１０と平行に上床２１、２２が備えられる。上床２１、２２は、板状部材であり、これらにより鉄道車両１の車内の床面全体を形成する。台枠１０は、上側の車内側面板１０ａと、下側の車外側面板１０ｂと、これらの面板を接続する複数の接続リブ１０ｃとから構成される。台枠１０は、例えば、中空押し出し形材等で構成する。
　鉄道車両１の車内に敷設される上床は、ｙ方向に沿って、ｙ方向の一方の車端部５６側に敷設される第１上床２１と、ｙ方向の中央部５８に敷設される第２上床２２と、ｙ方向の他方の車端部５６に敷設される第１上床２１とに、３分割されて敷設される。第１上床２１と第２上床２２の分割位置は、例えば、図２における脚部５４よりもやや中央部５８側もしくはやや車端部５６側等、脚部５４から少し離れた位置でも適用できる。なお、図３では、左側の第１上床２１と第２上床２２の接続部分を示してあり、右側の接続部分はこれと左右対称の形状となる。
　鉄道車両１の床下（台枠１０の下側）に備えられる床下機器５０の内、エンジン等の大きな重量物は、台枠１０のｙ方向の端部と側構体７との接続部１１（図２参照）付近の下面に備えられる場合が多い。これは、接続部１１付近では高い剛性を有する部位だからである。このため、台枠１０のｙ方向の端部の下方に支持される床下機器５０の振動は、まず、台枠１０を経由して車端部５６側の第１上床２１に伝達する。次に、振動が第１上床２１から第２上床２２へ伝達して第２上床２２が騒音源となる可能性があるが、以下の構成によりこれを低減することが可能となる。
　この構成は、まず、台枠１０と第１上床２１との間に第１弾性体３１を介在する構成である。具体的には、台枠１０の車内側面板１０ａの上面に、直方体形状の低剛性の第１弾性体３１を載置し、第１弾性体３１の上面に板状のアルミ板等からなる上床支持部１３を接着する。次に、この上床支持部１３の上面に第１上床２１を載置して、上床支持部１３と第１上床２１を固定する。この固定は、第１上床２１の上部から、第１上床２１に設けられた固定用の貫通孔に固定部材１４を挿入し、その下側で、固定部材１４に対して上床支持部１３を機械的に締結する。固定部材１４は、例えば、ネジ等である。
　次に、第１上床２１と第２上床２２の間に第２弾性体３２を介在する構成について説明する。第１上床２１の第２上床２２側の端部は、その高さ方向（－ｚ方向）の下部において、第２上床２２側に向けて突出する第１突出部２１ａを有する。この第１突出部２１ａは、第１上床２１の下面２１ｃから上方向に所定厚さ分存在する。この所定厚さは、第１上床２１の厚さよりも小さく、第２弾性体３２を介在するスペースを考慮すれば、第１上床２１の厚さの半分よりも小さいとよい。これにより、第１上床２１では、第１突出部２１ａの上側に段部が形成されている。
　一方、第２上床２２の第１上床２１側の端部は、その高さ方向（＋ｚ方向）の上部において第１上床２１側に向けて突出する第２突出部２２ａを有する。この第２突出部２２ａは、第２上床２２の上面２２ｂから下方向に所定厚さ分存在する。この所定厚さは、第２上床２２の厚さよりも小さく、第２弾性体３２を介在するスペースを考慮すれば、第２上床２２の厚さの半分よりも小さいとよい。これにより、上床２２では、第２突出部２２ａの下側に段部が形成されている。また、第２突出部２２ａの上面は第２上床２２の上面２２ｂと同一の面（同じ高さの面）で形成されている。
　第１上床２１の第１突出部２１ａの上部に第２弾性体３２が当接し、第２弾性体３２の上部に第２上床２２の第２突出部２２ａが当接する。このことにより、第１上床２１と第２上床２２の間に第２弾性体３２を介在することができる。また、第１上床２１の上面２１ｂと、第２上床２２の上面２２ｂは、同じ高さにして段差をなくしている。これには、第２弾性体３２の高さ方向の厚さと、第２突出部２２ａの高さ方向の厚さの合計が、第１突出部２１ａの上面から第１上床２１の上面２１ｂまでの高さ方向の寸法と略同じにすることで実現可能である。なお、図３の例においては、第１上床２１と第２上床２２は、高さ方向が同じ厚さの部材を使用している。このことで、第１上床２１の下面２１ｃと第２上床２２の下面２２ｃも高さ方向の位置が同じとなっている。
　第１上床２１の第１突出部２１ａと第２上床２２の第２突出部２２ａのｙ方向の長さは略同じである。また、第２弾性体３２のｙ方向の長さは、第１突出部２１ａと第２突出部２２ａのｙ方向の長さと略同じかそれよりも少し短い程度で構成する。このことで、第１上床２１と第２突出部２２ａの間の隙間を少なくする、もしくは、ほぼなくすように構成することができる。
　第１弾性体３１と第２弾性体３２は防振機能を有する弾性体である。これらは、弾性率が他の部材である台枠１０、上床２１、２２よりも低い部材を利用する。このことで、他の部材よりも、同じ力に対する変形が大きくなり、振動を吸収する。一方、第２弾性体３２は、第１弾性体３１よりも弾性率が高い部材を用いて剛性を高くするとよい。これにより、第２上床２２の上から物や人の荷重がかかったときに、第２弾性体３２の変形を小さくできる。これにより、第１上床２１の上面２１ｂと第２上床２２の上面２２ｂの段差が生じる量をわずかにして、ほぼ同一平面を維持できる。一方で、第１弾性体３１の弾性率は低く設定して、振動吸収機能を高めることが可能となる。第１弾性体３１と第２弾性体３２は、例えば、防振機能を有するゴムを適用することができる。このとき、第２弾性体３２は第１弾性体３１よりも剛性の高い材質を選択するとよい。
　第２上床２２の設置について説明する。第１上床２１の第１突出部２１ａの上面に第２弾性体３２を載置した後、第２弾性体３２の上面に第２上床２２の第２突出部２２ａを載置する。このとき、第１上床２１の第１突出部２１ａが、上方から降ろされる第２上床２２の第２突出部２２ａを受け止める態様となるため、小さい製作工数で第２上床２２を設置できる。
　上述した実施例１の構成によって、第１上床２１は第１弾性体３１によって支持されるため、台枠１０の鉛直方向の振動伝達を抑制することができる。加えて、第２上床２２は第１上床２１と第２弾性体３２を介して接続されるため、第１上床２１から第２上床２２への水平方向に伝搬する振動伝達を抑制することができる。したがって、第１上床２１に伝搬する台枠１０からの鉛直方向の振動を抑制するとともに、隣接する第１上床２１から第２上床２２への水平方向に伝達される振動を抑制でき、低騒音の鉄道車両１を構成することができる。
　また、上述した構成によれば、鉄道車両１のｙ方向の両端部に配置される第１上床２１は、第１弾性体３１に支持される。さらに、鉄道車両１のｙ方向の中央部に配置される第２上床２２は、第２弾性体３２を支持する第１上床２１に支持される。つまり、第２上床２２は、台枠１０の車内側面板１０ａの上方に、直列に接続される第１弾性体３１と第２弾性体３２とを介して支持される。これにより第２上床２２の振動を的確に低減することが可能となる。
　さらに、第２弾性体３２の剛性を高く設定することにより、車端部５６の第１上床２１の上面２１ｂと中央部５８の第２上床２２の上面２２ｂとの相対変位を小さくできる。したがって、第１上床２１の上面２１ｂと、第２上床２２の上面２２ｂとをほぼ同一平面に維持しながら振動を抑制することができる。
（実施例２）
　図４は、本発明の鉄道車両の上床の接続部の弾性支持構造の他の例（実施例２）を示す断面図（図２のＢ部の拡大図）である。図４により実施例２について説明する。なお、実施例２では、実施例１と異なる点について主に説明し、同一の箇所には同一の符号を付してあり、特に説明がない部分は同じ説明を省略している。
　図４に示すように、鉄道車両１の構体の床側の側面をなす台枠１０の上方には、台枠１０と平行に上床２３、２４が備えられる。上床２３、２４は、板状部材であり、これらにより鉄道車両１の車内の床面全体を形成する。
　鉄道車両１の車内に敷設される上床は、ｙ方向に沿って、ｙ方向の一方の車端部５６に敷設される第１上床２３と、ｙ方向の中央部５８に敷設される第２上床２４と、ｙ方向の他方の車端部５６に敷設される第１上床２３とに、３分割されて敷設される。このとき第１上床２３と第２上床２４の間には上床支持部１５を介して構成している。第１上床２３と第２上床２４のｙ方向の分割位置は、脚部５４の位置で適用できる。なお、図４では、左側の第１上床２３と第２上床２４の接続部分を示し、右側の接続部分はこれと左右対称の形状となる。
　図４の実施例２では、隣接する一方の第１上床２３の端部に座席の脚部５４を支持する上床支持部１５を備えている。これにより、他方の第２上床２４の端部が、上床支持部１５を介して、一方の第１上床２３と連続的かつ弾性的に締結される構成となる。
　台枠１０の車内側面板１０ａの上面に、直方体形状の第１弾性体３１’を載置する。第１弾性体３１’の上面に上床支持部１５を設け、第１弾性体３１’の上面と上床支持部１５の下面を接着する。
　上床支持部１５は、ｘ方向に押出成形された中空押し出し形材からなる直方体形状である。上床支持部１５の下面付近からｙ方向の車端部５６側（第１上床２３側）に突出する固定用突出部１５ａと、上床支持部１５の下面付近からｙ方向の中央部５８側（第２上床２４側）に突出する第１突出部１５ｂとを有する。第１突出部１５ｂは、上部に第２弾性体３２を載せられ突出量となっている。また、上床支持部１５の上面１５ｄには、脚部５４を固定部材１６を用いて固定できるように構成されている。上面１５ｄと脚部５４のｙ方向の幅は、略同じ長さに形成されている。
　第１上床２３のｙ方向の中央部５８側（第２上床２４側）端部は、突出部を備えておらず、高さ方向の厚さ分の端面２３ａを形成する。第１上床２３の端面２３ａを上床支持部１５の車端部５６側の側面１５ｃに当接させる、もしくは、当接させる付近まで近づける。このとき、第１上床２３の端面２３ａ付近の下面２３ｃは、固定用突出部１５ａの上面に載置されて支持される。この状態で、第１上床２３と上床支持部１５とを固定する。この固定は、第１上床２３の上部から、第１上床２３に設けられた固定用の貫通孔に固定部材１４’を挿入し、その下側で、固定部材１４’を固定用突出部１５ａに機械的に締結する。固定部材１４’は、例えば、ネジ等である。これにより、第１上床２３を上床支持部１５は剛に固定される。
　なお、第１上床２３と上床支持部１５は、あらかじめ一体に形成する構成としても良い。
　第２上床２４の車端部５６側の端部には、第１上床２３の側に突出する第２突出部２４ａを備えている。この第２突出部２４ａは、第２上床２４の上面２４ｂから下方向に所定厚さ分存在する。この所定厚さは、第２上床２４の厚さよりも小さい。これにより、第２上床２４では、第２突出部２４ａの下側に段部が形成されている。そして、この段部の高さ、すなわち第２突出部２４ａ下面から、第２上床２４の下面２４ｃまでのｚ方向の距離は、第２弾性体３２’の高さ寸法とほぼ同じである。また、第２突出部２４ａのｙ方向の長さは、第２弾性体３２’のｙ方向の寸法とほぼ同じである。また、第２突出部２４ａの上面は第２上床２４の上面２４ｂと同一の面（同じ高さの面）で形成されている。
　第１上床２３のｚ方向の厚さは、上床支持部１５の固定用突出部１５ａの上面から上床支持部１５の上面１５ｄまでの高さ寸法と略同じにする。また、第２弾性体３２’のｚ方向の厚さと、第２突出部２４ａのｚ方向の厚さの合計の寸法は、上床支持部１５の第１突出部１５ｂの上面から上床支持部１５の上面１５ｄまでの高さ寸法と略同じにする。これらにより、第１上床２３の上面２３ｂ、上床支持部１５の上面１５ｄ、第２上床２４の上面２４ｂは、段差をなくし、ほぼ同一平面とすることができる。なお、図４の例においては、第１上床２３と第２上床２４は、高さ方向が同じ厚さの部材を使用している。
　第１弾性体３１’と第２弾性体３２’は防振機能を有する弾性体であり、実施例１の第１弾性体３１と第２弾性体３２に対応して、実施例１と同様に材質を適用することができる。これにより、第２上床２４の上から物や人の荷重がかかったときに、剛性を高く設定した第２弾性体３２’の変形を小さくできる。これにより、第１上床２３の上面２３ｂに対して、上床支持部１５の上面１５ｄ及び第１上床２３の上面２３ｂとの段差が生じる量をわずかにして、ほぼ同一平面を維持できる。
　上床支持部１５の第１突出部１５ｂの上面に、直方体の第２弾性体３２’を載置して接着し、第２弾性体３２’の上面に第２上床２４の第２突出部２４ａを載置する。上床支持部１５の第１突出部１５ｂが上方から降ろされる第２上床２４の第２突出部２４ａを受け止める態様となるため、小さい製作工数で第２上床２４を設置できる。その後、上床支持部１５の上面１５ｄには、座席５２の脚部５４を載置して、固定部材１７で脚部５４を上床支持部１５に締結する。
　上述した実施例２の構成によって、第１上床２３は第１弾性体３１’によって支持される上床支持部１５に固定されるため、台枠１０の鉛直方向の振動伝達が抑制される。さらに、第１上床２３は上床支持部１５、及び、第２弾性体３２’を介して第２上床２４に接続されるため、第１上床２３から第２上床２４への水平方向に伝搬する振動の伝達を抑制することができる。したがって、第２上床２４に伝搬する台枠からの鉛直方向の振動を抑制するとともに、隣接する第１上床２３から第２上床２４への水平方向に伝達される振動を抑制でき、低騒音の鉄道車両１を構成することができる。
　また、上述した構成によれば、鉄道車両１のｙ方向の両端部に配置される第１上床２３は、第１弾性体３１’に支持される。さらに、鉄道車両１のｙ方向の中央部に配置される第２上床２４は、第２弾性体３２’を支持する第１上床２３を固定する上床支持部１５に支持される。つまり、第２上床２４は、台枠１０の車内側面板１０ａの上方に、直列に接続される第１弾性体３１’と第２弾性体３２’とを介して支持される。これにより第２上床２４の振動を的確に低減することが可能となる。
　さらに、第２弾性体３２’の剛性を高く設定することにより、車端部５６の第１上床２３の上面２３ｂに対する、中央部５８の第２上床２４の上面２４ｂ及び上床支持部１５の上面１５ｄの相対変位を小さくできる。したがって、第１上床２３の上面、第２上床２４の上面、上床支持部１５の上面１５ｄをほぼ同一平面に維持しながら振動を抑制することができる。加えて、上床支持部１５を用いることにより、脚部５４の確実な固定が可能となる。
　以上の様に、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 
１…鉄道車両  、３…軌道、５…台車、７…側構体、８…屋根構体、９…妻構体、１０…台枠、１０ａ…車内側面板、  １０ｂ…車外側面板、１０ｃ…接続リブ、１１…接続部、１３…上床支持部、１４、１４'…固定部材、１５…上床支持部、１５ａ…固定用突出部、１５ｂ…第１突出部、１６、１７…固定部材、２１…第１上床、２１ａ…第１突出部、２１ｂ…上面、２１ｃ…下面、２２…第２上床、２２ａ…第２突出部、２２ｂ…上面、２２ｃ…下面、２３…第１上床、２３ａ…端面、２３ｂ…上面、２３ｃ…下面、２４…第２上床、２４ａ…第２突出部、２４ｂ…上面、２４ｃ…下面、３１、３１'…第１弾性体、３２、３２'…第２弾性体、５０…床下機器、５２…座席、５４、５５…脚部、５６…車端部、５８…中央部、ｘ…鉄道車両の長手（レール）方向、ｙ…鉄道車両の幅（枕木）方向、ｚ…鉄道車両の高さ方向

Claims (7)

  1. 　鉄道車両の床側の側面をなす台枠と、前記台枠の上方に設けられる第１上床及び第２上床と、第１弾性体と、第２弾性体とを備え、
    　前記第１上床は、前記鉄道車両の幅方向の端部側に前記台枠に対して前記第１弾性体を介して設けられ、
    　前記第２上床は、前記第１上床に対して前記第２弾性体を介して設けられることを特徴とする鉄道車両。
  2. 　請求項１に記載の鉄道車両において、
    　前記第１上床は、前記第２上床側の端部から前記第２上床の側に突出する第１突出部を有し、
    　前記第２上床は、前記第１上床側の端部から前記第１上床の側に突出する第２突出部を有し、
    　前記第１突出部は、前記第１上床の端部の下部側に設けられ、
    　前記第２突出部は、前記第２上床の端部の上部側に設けられ、
    　前記第２弾性体は、下側の前記第１突出部と、上側の前記第２突出部と、の間に配置されることを特徴とする鉄道車両。
  3. 　請求項２に記載の鉄道車両において、
    　前記第２弾性体の高さ方向の厚さと、前記第２突出部の高さ方向の厚さの合計は、前記第１突出部の上面から前記第１上床の上面までの高さ方向の寸法と略同じであることを特徴とする鉄道車両。
  4. 　請求項１に記載の鉄道車両において、
    　前記第１上床と前記第２上床側の間に設けられる上床支持部を備え、
    　前記第１上床は、前記上床支持部に固定され、
    　前記上床支持部は、前記第２上床側の端部から前記第２上床の側に突出する第１突出部を有し、
    　前記第２上床は、前記第１上床側の端部から前記第１上床の側に突出する第２突出部を有し、
    　前記第２突出部は、前記第２上床の端部の上部側に設けられ、
    　前記第１弾性体は、前記台枠の上面と、前記上床支持部の下面と、の間に設けられ、
    　前記第２弾性体は、下側の前記第１突出部と、上側の前記第２突出部と、の間に配置されること
    を特徴とする鉄道車両。
  5. 　請求項４に記載の鉄道車両において、
    　前記第２弾性体の高さ方向の厚さと、前記第２突出部の高さ方向の厚さの合計は、前記第１突出部の上面から前記上床支持部の上面までの高さ方向の寸法と略同じであることを特徴とする鉄道車両。
  6. 　請求項１に記載の鉄道車両において、
    　前記鉄道車両の幅方向の一方の端部側に前記第１上床が敷設され、前記鉄道車両の幅方向の中央部に前記第２上床が敷設され、前記鉄道車両の幅方向の他方の端部側に前記第１上床が敷設されていること特徴とする鉄道車両。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の鉄道車両において、
    　前記第２弾性体は、前記第１弾性体よりも剛性が高いこと
    を特徴とする鉄道車両。
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